KR20220164507A - 몰딩된 부분의 표면을 처리하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라스틱 재료를 사용하는 3D 프린팅 방법에 따라 제조되는 성형 부품의 표면을 처리하는 방법으로서, 무할로겐(halogen-free) 및 비극성 탄화수소 및 이의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매 및/또는 바이오-기반 용매(bio-based solvent)로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매를 성형 부품의 표면에 적용하는, 성형 부품의 표면을 처리하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법에 따라 표면을 처리하기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

성형 부품의 표면 처리 장치 및 방법

본 발명은 3D 프린팅 방법에 따라 제조된 적어도 하나의 성형 부품의 표면을 처리하기 위한 방법, 3D 프린팅 방법에 따라 제조된 적어도 하나의 성형 부품의 표면을 처리하기 위한 장치, 및 또한 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 성형 부품 또는 본 발명에 따른 방법을 사용하여 표면이 처리된 성형 부품에 관한 것이다.

3D 프린팅 방법에 따라 성형 부품을 제조하는 것은 알려져 있다. 3D 프린팅 방법은 특히 플라스틱 재료를 사용하여 성형 부품을 층으로 구성하는 적층 제조 방법(additive manufacturing method)이다.

이러한 적층 제조 방법은 이러한 방법으로 제조된 성형 부품이 일반적으로 폐쇄된 표면을 갖고 있지 않으며, 즉 생산 관련 거친 표면(production-related rough surface)을 갖고 있으며, 이는 많은 경우에 성형 부품의 사용자에 대한 햅틱 인상(haptic impression)에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 단점을 갖는다. 또한, 이러한 성형 부품의 거친 표면은 비교적 빨리 더러워지는 경향이 있으며, 상당한 노력을 기울여야만 표면을 세정할 수 있다. 또한, 이러한 성형 부품의 표면은 제조 공정으로 인한 많은 기공을 갖는다.

3D 프린팅 방법에 따라 제조된 성형 부품의 표면을 평활하게 하기 위해, 표면을 기계적으로, 예를 들어 연마 및/또는 블라스팅으로 처리할 수 있다. 그러나, 이러한 경우의 단점은 비록 작기는 하지만 성형 부품의 표면으로부터 재료가 제거되고, 이것은 일반적으로 원하는 표면 평활도를 달성하기 위해 지정된 공차 값(tolerance value)을 초과함으로써 표면의 평활화가 성형 부품의 형상에 있어 바람직하지 않은 변화를 수반한다는 것이다. 또한, 연마시에, 작은 모서리나 작은 홈에는 도달할 수 없어 처리되지 않고 따라서 평활하지 않은 상태로 남을 수 있다. 가요성 성형 부품의 경우, 표면을 평활화하기 위한 이러한 기계적인 방법이 사용될 수 없거나 또는 단지 매우 어렵게만 사용될 수 있다. 또한, 극도로 오목하거나 언더컷이 있는 표면 영역은 매우 많은 노력을 해야만 기계적으로 평활하게 할 수 있거나 또는 전혀 할 수 없다. 매우 섬세한(filigree) 표면 구조의 경우, 또한 연마 또는 블라스팅 도중에 손상될 위험도 있다. 또한, 표면 상에 존재하는 기공은 연마 또는 블라스팅 중에 조차도 단지 불충분하게 폐쇄된다.

기계적 표면 평활화의 또 다른 단점은 연속 생산에 적합하지 않다는 것이다.

또한, 성형 부품의 화학적 평활화를 위한 옵션이 있다. 이를 위해, 표면을 용매(예를 들어, 헥사플루오로이소프로판올(HFIP), 아세톤, 에탄올, 벤질 알코올, 디클로로메탄, 포름산 또는 이들의 혼합물)를 사용하여 부분적으로 용해시킨다. 그런 다음, 용해된 표면을 다시 경화시켜 평활한 표면을 갖는 부품을 얻는다. 3D 프린팅 방법에 따라 제조되는 많은 성형 부품은 낮은 극성 표면 에너지를 갖는 플라스틱 재료로 제조되며, 이러한 재료의 표면은 언급된 용매로 표면을 평활하게 만들 수 없다. 언급된 용매의 또 다른 단점은 그들이 낮은 환경 친화성을 갖는다는 사실이다. 특히, 할로겐화 용매는 대부분 생체-잔류성(bio-persistent)이며 인체 건강에 부정적인 영향을 미친다. 또한, 이러한 용매의 생산은 재생 불가능한 원료에 의존한다.

따라서, 본 발명의 목적은 3D 프린팅 방법에 따라 제조된 성형 부품의 표면을 이러한 성형 부품 및 또한 가요성 성형 부품의 경우에 그의 기하학적 구조의 유의미한 변화 없이 환경 친화적인 방식으로 효율적으로 평활화하거나 균질화할 수 있고 기계적으로 가공하기 어려운 표면 부분을 가진 성형 부품에 효율적으로 사용할 수 있는 해결 수단을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 따라 독립 청구항에 따른 3D 프린팅 방법으로 제조된 적어도 하나의 성형 부품의 표면을 처리하기 위한 방법 및 독립 청구항에 따른 3D 프린팅 방법으로 제조된 적어도 하나의 성형 부품의 표면을 처리하기 위한 장치를 사용함으로써 달성된다. 본 발명의 유리한 개선 및 발전은 각각의 종속 청구항으로부터 비롯된다. 3D 프린팅 방법은 전적으로 적층 제조 방법이다.

따라서, 플라스틱 재료를 사용하여 3D 프린팅 방법에 따라 제조된 성형 부품의 표면을 처리하는 방법으로서, 무할로겐(halogen-free) 및 비극성 탄화수소 및 이의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매 및/또는 바이오-기반 용매(bio-based solvent)로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매를 성형 부품의 표면에 적용하는 방법이 제공된다.

용매는 증기 형태로 성형 부품의 표면에 적용되는 것이 유리하다.

본 발명에 따른 무할로겐 및 비극성 탄화수소 및 이의 유도체(무할로겐 및 비극성 탄화수소의 유도체)는 또한 이하에서는 무할로겐 및 비극성 탄화수소(유도체)들로서 또는 탄화수소(유도체)들로서 선택적으로 지칭된다. 탄화수소가 이하에서 언급되는 경우, 항상 무할로겐 및 비극성 탄화수소 및/또는 이의 유도체를 의미한다.

본 발명에 따르면, 무할로겐, 비극성, 지방족 및 방향족 탄화수소 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매는 본 발명에 따라 표면을 처리하는 데 사용될 수 있다.

그들의 낮은 표면 장력으로 인하여, 언급된 용매는 성형 부품의 표면의 균일한 습윤을 가능하게 한다.

무할로겐 및 비극성 탄화수소 및 이의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매는 다음을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다:

- 비치환, 일치환 및 다치환된 벤젠(예를 들어, 벤젠, 알킬벤젠, 특히 톨루엔, 크실렌, 모노에틸벤젠, 디에틸벤젠, 트리에틸벤젠, 메틸에틸벤젠, 디이소옥틸 프탈레이트, 디메틸아닐린, 테트라하이드로나프탈렌),

- 비치환, 일치환 및 다치환된 개방 사슬 알칸(예를 들어, 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄),

- 비치환, 일치환 및 다치환된 개방 사슬 알켄(예를 들어, 부텐, 펜텐, 헥센, 헵텐),

- 비치환, 일치환 및 다치환된 사이클릭, 지방족 탄화수소(예를 들어, 사이클로헥산, 데칼린, 쿠반, 디사이클로펜타디엔, 메틸사이클로헥산, 리모넨),

- 카복실산 에스테르(예를 들어, 부틸 아세테이트, 디옥틸 아디페이트, 아크릴산 에스테르, 에틸 부티레이트),

- 비치환, 일치환 및 다치환된 개방 사슬 에테르(예를 들어, 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디이소프로필 에테르, 메틸 이소프로필 에테르, 디페닐 에테르),

- 비치환, 일치환 및 다치환된 사이클릭 에테르(예를 들어, 테트라하이드로푸란(THF), 디옥산, 푸르푸랄),

- 비치환, 일치환 및 다치환된 케톤(예를 들어, 비이소부틸 케톤) 및

- 이들의 조합 또는 혼합물.

무할로겐, 비극성 용매는 일반적으로 건강에 해롭지 않고, 독성이 없으며, 물 및/또는 공기에 해롭지 않다는 장점을 가지고 있다. 그러나, 그들 중 일부는 증가된 가연성을 가지고 있다.

바람직하게는 감압 하에 수행되는 본 발명에 따른 방법은 비극성, 무할로겐, 가연성 용매를 사용하는 것을 가능하게 한다. 40℃ 초과의 인화점을 갖는 용매가 유리한 것으로 입증되었다. 52℃ 초과의 인화점을 갖는 용매가 특히 유리하다. 그러나, 폭발은 불활성 환경, 예를 들어 질소에 의해 방지될 수도 있기 때문에 본 발명은 이러한 용매에 국한되지 않는다.

가연성의 관점에서, 하기 용매가 유리한 것으로 입증되었다: o-, m-, p-디에틸벤젠, 트리메틸벤젠, 트리에틸벤젠, 에틸톨루엔, 데칼린, 테트라하이드로나프탈렌, 디페닐 에테르, 에틸 부티레이트, 푸르푸랄 및 리모넨.

이러한 용매 중에서, 이러한 물질의 건강 위험을 고려하면 하기 용매가 특히 유리하다: o-, m-, p-디에틸벤젠, 헤멜리톨(1,2,3-트리메틸벤젠), 1,2,4-트리에틸벤젠, 1,3,5-트리에틸벤젠, 디페닐 에테르, 에틸 부티레이트 및 리모넨.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매는 천연 물질(생물체에 의해 형성된 유기 화합물) 또는 그들로부터 합성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 이러한 물질은 실온에서 액체 또는 고체이고 플라스틱 물질을 용해하기에 적합한 바이오-기반 물질을 포함할 수 있다. 이러한 물질은 모두 아래에서 바이오-기반 용매라 지칭된다.

본 발명에 따르면, 바이오-기반 용매는 또한 합성적으로 제조된 화합물을 포함하지만, 단 이들은 천연 물질 또는 바이오-기반 화합물인 출발 화합물로부터 수득될 수 있다. 천연 물질이 실제로 자연적으로 수득되는지 또는 합성적으로도 생산되는지의 여부는 본 발명에 따른 방법과는 관련이 없다.

본 발명에 따른 용매는 일반적으로 바이오매스, 특히 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스를 함유하는 잔사, 예를 들어 목재 폐기물 또는 식용 식물 잔사(예를 들어, 옥수수, 오렌지 껍질)로부터 효율적으로 수득할 수 있다. 바이오-기반 용매는 종종 건강이나 환경에 해롭지 않지만 3D 프린팅 방법에 따라 제조된 성형 부품의 효율적인 표면 평활화를 위한 적용 요건을 여전히 충족하는 "그린 용매(green solvent)"이다. 본 발명에 따른 방법은 또한 3D 프린팅 방법에 따라 제조된 성형 부품의 표면이 지속 가능한 방식으로 처리되도록 할 수 있다.

바이오-기반 용매는 하기를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다:

- 테르펜 및 테르페노이드,

- 알킬페놀 및 이의 유도체,

- 사이클릭 및 아사이클릭 카보네이트 에스테르,

- 푸란계 에테르,

- 케토카복실산,

- 카복실산 에스테르,

- 락톤 및

- 이들의 조합 또는 혼합물.

바이오-기반 용매는 그들을 천연 원료에서 얻을 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한, 이러한 용매는 일반적으로 건강에 해롭지 않고, 독성이 없으며, 물 및/또는 공기에 해롭지 않다. 그러나, 합성 할로겐화 용매와 비교하였을 때, 그들 중 일부는 더 가연성이다.

가연성 바이오-기반 용매도 또한 본 발명에 따른 방법에 따라 사용될 수 있으며, 이는 바람직하게는 저산소 분위기(부압, 보호 가스)에서 수행된다. 30℃ 초과의 인화점을 갖는 바이오-기반 용매가 유리한 것으로 입증되었다. 42℃ 초과의 인화점을 갖는 용매가 특히 유리하다. 그러나, 폭발은 불활성 환경(예를 들어 질소 분위기)에 의해 또는 스파크가 발생하지 않는 작업에 의해 방지될 수도 있기 때문에 본 발명은 이러한 용매에 국한되지 않는다.

가연성의 관점에서, 하기 용매가 유리한 것으로 입증되었다: 1,8-시네올, 디에틸 숙시네이트, δ-데카락톤, 레불린산, 리모넨, 메틸 이소헥세닐 케톤, γ-테르피넨, 티몰.

천연 물질을 사용하는 경우, 표면을 처리하거나 성형 부품을 평활하게 하는 데 사용되는 바이오-기반 용매에 첨가제를 첨가하는 것이 특히 유리한 것으로 입증되었다. 천연 물질은 일반적으로 영구적으로 열에 안정하지 않고 그들이 (대기) 산소와 접촉할 때 산화되는 경향이 있기 때문에, 산화방지제, 열 안정화제 및 중합 억제제가 특히 유리한 첨가제인 것으로 입증되었다. 이는 용매로 사용되는 천연 물질을 장기간 사용할 수 있고 성형 부품의 안정적이고 재현 가능한 표면 처리를 보장한다는 장점을 갖는다. 첨가제의 첨가는 또한 천연 물질이 아닌 다른 바이오-기반 용매에도 유리한 것으로 입증되었다.

첨가제는 하기를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다:

- 입체 장애 페놀성 화합물,

- 입체 장애 아민(HALS),

- 포스파이트,

- 포스포나이트 및

- 이들의 조합 또는 혼합물.

첨가제는 용매-첨가제 혼합물을 기준으로 5 ppm 내지 4000 ppm 사이의 농도로 용매에 첨가될 수 있다.

첨가제는 표면 처리에 사용되는 천연 물질의 비점보다 적어도 30℃, 특히 바람직하게는 적어도 50℃ 초과의 비점 및 분해 온도를 갖는 것이 유리할 수 있다.

성형 부품의 플라스틱 재료는

- 열가소성 수지 및 광 경화성 플라스틱 재료를 포함하는 군으로부터 선택되고,

- 바람직하게는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리케톤, 폴리이미드, 폴리이민, 폴리설파이드, 폴리설폰, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리프탈레이트, 폴리티오에테르, 고무, 라텍스, 폴리아크릴레이트, 시아네이트 에스테르 및 이들의 조합 또는 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 순수한 중합체, 공중합체 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되고,

- 특히 바람직하게는 폴리올레핀, 폴리케톤, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리설폰 및 이들의 조합 또는 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된다.

본 발명에 따르면, 비극성 무할로겐 용매는 폴리올레핀(예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리메틸펜텐, 폴리부틸렌), 폴리케톤(예를 들어, 폴리에틸 에테르 케톤, 폴리아릴 에테르 케톤, 폴리에테르 케톤 케톤), 폴리스티렌, 폴리카보네이트 및/또는 폴리설폰과 같은 비극성 플라스틱 재료에 특히 적합하다. 이러한 플라스틱 재료는 극성 용매로 충분히 평활화할 수 없는 것으로 나타났다.

또한, 폴리올레핀(예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리메틸펜텐, 폴리부틸렌) 및/또는 폴리스티렌과 같은 비극성 플라스틱 재료의 경우, 본 발명에 따라 비극성이거나 또는 에테르 또는 클로로포름과 같은 비극성 용매와 쉽게 혼화될 수 있는 바이오-기반 용매가 특히 매우 적합하다. 이러한 플라스틱 재료는 극성 바이오-기반 용매로 충분히 평활화할 수 없는 것으로 나타났다. 본 발명의 목적을 위해, 이러한 플라스틱 재료에 특히 적합한 모든 바이오-기반 화합물은 지질(lipid)의 집합적 명칭으로 분류될 수 있다. 이들은 물에 잘 가용화되지 않거나 전혀 가용화되지 않는 바이오-기반 물질이다.

바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 성형 부품의 표면 처리 공정을 매우 정밀하게 제어하는 것이 중요하다. 이것은 일반적으로 그다지 안정하지 않은 화합물이 분해되는 것을 방지할 수 있다. 그와 동시에, 적절한 처리 온도에 대한 공정 윈도우(process window)가 매우 작다. 후자는 바이오-기반 용매의 공격성(aggressiveness)이 낮기 때문이다. 또한, 용매 증기로 성형 부품을 평활화하면 액체 용매 증기로 평활화하는 것보다 더 균일한 결과를 얻을 수 있다. 이러한 한계에도 불구하고 3D 프린팅 방법에 따라 제조된 성형 부품의 표면을 바이오-기반 용매로 균일하게 평활화하기 위하여, 정밀한 공정 제어가 유리하거나 필요하다.

이는, 방법에 따르면,

(a) 성형 부품을 바람직하게는 압력-기밀 용기의 내부에 도입하고,

(b) 성형 부품을 용기에 도입한 후 용기의 내부에 부압, 바람직하게는 광범위한 진공이 발생하고,

(c) 용매를 지정된 용매 온도까지 가열하고,

(d) 성형 부품을 용기의 내부에 도입한 후 가열된 용매를 부압 하에 용매 용기로부터 내부로 도입하고,

여기서,

- 성형 부품의 온도는 용매 온도보다 낮고,

- 용매는 도입될 때 내부로 증발되거나 또는 증기로서 내부로 도입되며, 상기 용매 증기는 성형 부품의 표면 상에서 응축되는 것이 유리하다.

성형 부품을 용기에 도입한 후 용기 내부에 10 mbar 미만의 부압이 발생하는 것이 유리하다.

용기 내부의 부압 또는 광범위한 진공으로 인해, 용매가 증기 형태로 내부로 유입되고, 성형 부품의 낮은 온도로 인해 그의 표면 상에 응축되는 것이 보장된다. 성형 부품과 용매 증기 사이의 온도 차이와 용매 공급 시간 및 아마도 용매 용기와 압력-기밀 용기 내부 사이의 압력 차이로 인해, 성형 부품의 표면 상에 형성되는 용매 응축물이 매우 정밀하게 제어될 수 있고, 그 결과로 표면의 용해 정도가 제어될 수 있다. 이것은 처리할 성형 부품이 위치해 있는 용매 욕조에서는 달성할 수 없다.

압력-기밀 용기의 내부는 단계 (a) 전에 또는 단계 (a) 이후에 지정된 제1 내부 온도가 되는 것이 유리할 수 있다. 이를 위해, 압력-기밀 용기의 내부에 온도 센서가 배치될 수 있다.

용매를 내부로 도입함으로써(단계 (d)), 내부의 온도는 지정된 제1 내부 온도보다 낮거나 높을 수 있는 지정된 제2 내부 온도로 될 수 있으며, 여기서 용매는

- 용매가 내부로 도입되는 한 지정된 제2 내부 온도에 도달할 때까지 또는

- 지정된 기간에 걸쳐, 바람직하게는 1초 내지 600초의 기간에 걸쳐, 특히 바람직하게는 5초 내지 300초의 기간에 걸쳐 내부로 도입되며, 지정된 제2 내부 온도는 지정된 기간 이후에 도달한다.

제1 내부 온도와 제2 내부 온도는 동일할 수 있다.

따라서, 제2 내부 온도는 제1 내부 온도보다 높거나 낮을 수 있다. 온도의 하강은 챔버의 자연 냉각 또는 증발 냉각에 의해 야기될 수 있으며, 이는 냉각 장치에 의해 능동적으로 허용될 수 있다.

성형 부품을 내부에 도입한 후에(단계 (a)) 및 용매를 내부에 도입하기 전에(단계 (d)), 내부의 온도를 제3 내부 온도로 만드는 것이 유리할 수 있다.

제3 내부 온도는 지정된 제2 내부 온도보다 낮을 수 있으며, 이에 의해 성형 부품은 지정된 제2 내부 온도보다 낮은 부품 온도가 된다. 방법의 일 실시형태에서, 부품 온도는 제3 내부 온도와 동일할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서,

(e) 용매를 내부에 도입한 후, 성형 부품을 건조시킬 수 있다.

성형 부품은 부압을 갖는 내부에서 건조되는, 특히 진공 건조되는 것이 유리하다.

성형 부품은 내부에서 건조되는 것이 유리할 수 있으며, 이때 부압, 바람직하게는 광범위한 진공은 성형 부품을 건조하기 위해 내부에서 발생되고, 부압의 발생은 수송 가스가 내부로 공급된다는 점에서 적어도 1회 이상 차단된다. 수송 가스를 공급한 후, 부압의 발생은 계속될 수 있다. 이러한 절차는 여러 번 반복될 수 있다.

이러한 경우, 내부의 압력이 50 mbar 미만일 때 수송 가스를 내부로 공급하고, 수송 가스를 공급함으로써 내부 압력을 50 mbar 내지 100 mbar의 값으로 상승시키는 것이 유리할 수 있다. 50 mbar 내지 100 mbar의 압력에 도달한 후, 내부 압력이 다시 50 mbar 미만으로 될 때까지 부압의 발생은 계속될 수 있다. 이러한 절차는 여러 번 반복될 수 있다.

방법의 유리한 실시형태에 따르면, 단계 (d) 및 (e)는 여러 번 반복될 수 있다.

단계 (d) 및/또는 (e) 이후에 정의된 유지 시간을 준수하는 것이 유리한 것으로 입증되었다. 이는 0.5초 내지 600초의 유지 시간, 바람직하게는 1초 내지 180초의 유지 시간을 포함할 수 있다. 단계 (d) 및 (e)에 따른 유지 시간은 동일할 수 있지만, 반드시 동일해야 하는 것은 아니다.

본 발명의 특정 실시형태에서, 유지 시간의 지속기간은 각각의 반복에 따라 증가하거나 감소한다.

다음의 경우에 특히 유리하다:

- 단계 (d) 이후, 유지 시간(H)은 용매 또는 용매 증기를 압력-기밀 용기의 내부에 도입한 직후에 발생하는 환경에서 성형 부품이 압력-기밀 용기의 내부에 위치하는 동안 제공되고/되거나,

- 단계 (e) 이후, 유지 시간(H)은 용매 또는 용매 증기를 압력-기밀 용기의 내부로부터 건조시킨 직후 또는 흡인하여 제거한 직후에 발생하는 환경에서 성형 부품이 압력-기밀 용기의 내부에 위치하는 동안 제공된다.

유지 시간을 제공하면 평활화 효과를 증가시킬 수 있다는 장점이 있다. 동시에, 건조는 고온 진공에서 유지 시간만큼 강화된다(단계 (e) 이후). 이는 방법의 종료 시점에 성형 부품 상에 훨씬 더 적은 양의 용매 잔사가 남는다는 이점을 제공한다. 단계 (d) 및 (e)가 반복될 때 각각의 단계 (d) 또는 (e) 이후에 유지 시간을 제공하는 것이 아니라 단계 (d) 및/또는 (e)의 제1 실행 이후에만 유지 시간을 제공하는 것이 유리할 수 있다.

용기 내부의 부압 또는 광범위한 진공으로 인해, 용매가 증기 형태로 내부로 유입되고, 성형 부품의 낮은 온도로 인해 그의 표면 상에 응축되는 것이 보장된다. 성형 부품과 용매 증기 사이의 온도 차이와 용매 공급 시간 및 아마도 용매 용기와 압력-기밀 용기 내부 사이의 압력 차이로 인해, 성형 부품의 표면 상에 형성되는 용매 응축물이 매우 정밀하게 제어될 수 있고, 그 결과로 표면의 용해 정도가 제어될 수 있다.

본 발명의 유리한 실시형태에서, 순환은 유지 시간 동안 일어난다. 이것은 평활화 결과를 훨씬 더 재현 가능하고 균일하게 만든다.

이러한 경우, 반복 단계 동안 다음의 경우에 유리할 수 있다:

- 단계 (d)에서, 내부의 온도는 단계 (d)의 이전 실행에서의 제2 내부 온도보다 높은 제2 내부 온도가 되거나, 또는

- 단계 (d)에서, 내부의 온도는 단계 (d)의 이전 실행에서의 제2 내부 온도보다 낮은 제2 내부 온도가 되거나, 또는

- 단계 (d)에서, 내부의 온도는 단계 (d)의 이전 실행에서의 제2 내부 온도와 동일한 제2 내부 온도가 된다.

반복 단계 동안, 단계 (d)를 실행하기 전, 내부의 온도는 단계 (d)의 이전 실행에서의 제2 내부 온도보다 낮거나 높은 온도가 될 수 있다.

용매의 온도는 각각의 반복 후에 감소되는 것이 유리할 수 있다.

단계 (d) 이후, 내부에서 증발된 용매 및/또는 내부의 내벽 상에 응축된 용매는 흡인 제거할 수 있다.

흡인 제거된 용매는 처리될 수 있으며, 특히 세정 및 증류될 수 있으며, 처리된 용매는 용매 용기로 되돌아간다. 본 발명의 특히 유리한 실시형태에서, 이는 폐기를 필요로 하는 용매 폐기물 또는 다른 생성물 없이 평활화 결과의 품질을 손상시키지 않고 사이클에서 원하는 만큼 자주 사용될 수 있는 용매를 사용하는 방법을 초래한다.

본 발명에 따르면, 내부의 부압, 용매 온도, 및 내부 온도는 용매가 내부로 도입될 때 내부에서 증발하거나 용매 증기로서 내부로 유입되도록 조정될 수 있다.

용매 용기와 압력-기밀 용기의 내부 사이의 압력 차이는 내부에서 난류를 생성할 수 있으며, 이는 용매를 구성요소의 주변, 특히 언더컷, 캐비티, 튜브 및 블라인드 홀(blind hole)의 영역에서 균일하게 분포시킬 수 있다. 이는 접근하기 어려운 표면 영역에서 조차도 균일한 평활화를 보장한다.

난류 장치(turbulence device)는 내부에 도입되는 용매 증기에서 난류를 유발하기 위해 제공될 수 있다.

도입된 성형 부품이 단계 (d) 및/또는 (e)에서 운동, 특히 회전되는 것이 유리한 것으로 밝혀졌다. 이는 성형 부품 표면 상에 액적이 형성되거나 흘러내리는 것을 방지할 수 있다.

난류 장치를 사용하여 성형 부품을 이동시키거나 용매 증기에서 난류를 일으키는 것도 또한 단계 (d) 및/또는 (e) 이후에 유지 시간 동안 유리할 수 있다.

선택적으로, 성형 부품의 표면은 내부로 도입되기 전에 기계적으로 처리될 수 있으며, 특히 연마 또는 블라스팅될 수 있다.

선택적이지만, 그럼에도 불구하고 다음과 같은 경우가 유리하다:

- 성형 부품이 단계 (a) 이전 또는 단계 (d) 또는 (e) 이후에 착색되고/되거나,

- 성형 부품이 단계 (a) 이전에 잔류 분말이 없지만, 단, 성형 부품이 분말 기반 방법으로 인쇄되고/되거나,

- 성형 부품이 단계 (d) 또는 (e) 이후에 특히 표면을 블라스팅함으로써 무광 처리되고/되거나, 연마되고/되거나,

- 성형 부품이 단계 (d) 또는 (e) 이후에 함침 및/또는 페인팅되고/되거나,

- 성형 부품의 표면이 단계 (a) 이전 또는 단계 (d) 또는 (e) 이후에 특히 플라스틱 재료의 볼로 표면을 블라스팅함으로써 콤팩트되고/되거나,

- 성형 부품이 단계 (d) 또는 (e) 이후에 오븐 또는 진공 오븐에서 베이킹되고/되거나,

- 성형 부품이 단계 (a) 이전 또는 단계 (d) 또는 (e) 이후에 지정된 온도의 세정욕 중에서 세정되고/되거나,

- 성형 부품의 표면이 단계 (a) 이전 또는 단계 (d) 또는 (e) 이후에 특히 연마에 의해 평활화된다.

본 발명에 따르면, 선택적 전처리 및 후처리 단계는 임의의 순서로 조합될 수 있다.

성형 부품은 단계 (a) 전에 가열될 수 있다. 이것은 물을 흡수하는 경향이 있는 재료에 특히 유리한데, 그렇지 않으면 그들이 (고온에서 및/또는 부압 하에) 결합수의 증발로 인하여 평활화 공정 중에 추가적인 버블을 형성하는 경향이 있기 때문이다.

또한, 용매가 증류 가능한 용매인 경우에 특히 유리하다. 본 발명에 따른 특히 유리한 모든 용매도 또한 이러한 요건을 충족한다.

본 발명의 특정 실시형태에서, 용매는 실온에서 고체로서 존재할 수 있다. 이러한 경우, 본 발명은 해당 용매의 융점을 초과하는 온도로 용매를 영구적으로 가열하는 것을 제공한다. 연속 가열은 또한 용매를 실온에서 고체인 첨가제와 혼합할 경우에 유리할 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 분말 기반 또는 필라멘트 기반 3D 프린팅 방법으로 제조된 성형 부품에 특히 유리한 것으로 입증되었다. 이러한 방법에서는, 개별 레이어는 레이어 구성 방법(layer construction method)으로 융합된다. 본 발명에 따른 방법은 SLS(selective laser sintering(선택적 레이저 소결)) 방법, MJF(MultiJet Fusion(멀티젯 융합)) 방법 또는 HSS(high-speed sintering(고속 소결)) 방법, FFF(fast filament fabrication(고속 필라멘트 제작)) 방법, FDM(Fused Deposition Molding(융합 증착 성형)) 방법을 사용하거나 또는 STEP(selective thermographic electrophotographic process(선택적 열화상 전자사진 공정)) 방법에 의해 제조되는 성형 부품에 특히 유리하다.

복수 리터의 용매, 바람직하게는 적어도 20 리터의 용매를 지정된 용매 온도로 가열하는 것이 유리하다.

용매를 50℃ 초과의 지정된 용매 온도로 가열하는 것이 유리할 수 있다.

용매 용기는 압력-기밀성이 되도록 설계될 수 있으며, 여기서 부압은 용매 용기로부터 압력-기밀 용기의 내부로 용매를 도입하기 전에 용매 용기의 내부에서 발생된다.

이러한 경우, 광범위한 진공이 용매 용기의 내부에서 발생하는 것이 유리할 수 있다.

압력-기밀 용기의 내부의 압력이 용매 용기의 내부의 압력보다 낮은 것이 특히 유리하다.

본 발명의 일 실시형태에서, 압력-기밀 용기의 내부와 용매 용기의 내부 사이의 압력 차이는 압력-기밀 용기의 내부로 도입되는 용매의 난류가 압력 차이로 인해 야기되도록 선택하는 것이 유리할 수 있다.

식품-안전 용매 또는 식품용 플라스틱 재료 가공용으로 승인된 용매를 용매로서 사용하는 것이 유리한 것으로 입증되었다.

또한, 3D 프린팅 방법에 따라 제조된 적어도 하나의 성형 부품의 특히 본 발명에 따른 방법에 따라 표면을 처리하기 위한 장치가 제공되며, 상기 장치는

- 처리될 성형 부품을 수용하는 내부를 갖는 압력-기밀 용기,

- 용매를 보유하기 위한 용매 용기 및

- 진공 펌프를 가지며,

여기서,

- 제1 용매 용기는 제1 용매 용기로부터 압력-기밀 용기로 용매를 공급하기 위해 공급 라인을 통해 압력-기밀 용기에 결합되며,

- 진공 펌프는 압력-기밀 용기 내에서 부압, 바람직하게는 광범위한 진공을 발생시키기 위해 압력-기밀 용기에 결합된다.

장치는 제2 용매 용기를 포함할 수 있으며, 여기서 제1 용매 용기는 제2 용매 용기에 결합된다. 제2 용매 용기는 바이오-기반 용매 또는 바이오-기반 용매 및 첨가제의 혼합물을 보유하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시형태에서, 제2 용매 용기는 밸브를 통해 제1 용매 용기에 결합된다.

밸브는 조절될 수 있는 것이 유리할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 밸브는 장치에 설치된 센서에 의해 제어된다. 특정 센서에 대해 정의된 목표 값과 편차가 있는 경우(예를 들어, 용매 용기의 온도-압력 관계, 광분광학적으로 검출된 용매의 색상 변화), 용매는 밸브를 통해 제어된 방식으로 제2 용매 용기로부터 제1 용매 용기로 공급할 수 있다.

용매 용기는 용매 용기에 수용된 용매를 가열하기 위한 가열 장치를 갖는 것이 유리할 수 있다.

또한, 압력-기밀 용기는 내부 및/또는 내부에 수용된 성형 부품을 가열하기 위한 가열 장치를 갖는 것이 유리할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 용매 용기는 압력-기밀성이 되도록 설계될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 진공 펌프는 용매 용기 내에서 부압, 바람직하게는 광범위한 진공을 발생시키기 위해 용매 용기에 결합된다.

온도 센서 및/또는 압력 센서는 용매 용기 및/또는 압력-기밀 용기에 배치되는 것이 유리할 수 있다.

용매 용기는 제어 가능한 밸브를 통해 압력-기밀 용기에 연결되는 것이 유리할 수 있다. 이는 용매 또는 용매 증기의 흐름을 매우 정밀하게 제어할 수 있다는 장점이 있다. 이와 같이, 특히, 용매의 양 및 공급 속도는 성형 부품의 재질 및 사용되는 용매에 따라 제어될 수 있다.

압력-기밀 용기의 내부에는 내부로 도입되는 용매 증기의 난류를 유발할 수 있는 난류 장치가 배치되어 있는 것이 유리하다.

장치는 개방 또는 폐쇄 루프 컨트롤러를 가질 수 있으며, 이는

- 압력-기밀 용기 및 진공 펌프의 가열 장치를 조절 및/또는 제어하여 압력-기밀 용기 내부의 압력 및 온도를 설정할 수 있고,

- 용매 용기의 가열 장치를 조절 및/또는 제어하여 용매의 온도를 설정할 수 있다.

압력-기밀 용기는 압력-기밀 용기 중에 존재하는 용매 증기 및/또는 용매 응축물을 흡인 제거하기 위해 흡인 장치에 결합될 수 있다.

흡인 장치는 흡인 제거된 용매 증기 및/또는 흡인 제거된 용매 응축물을 용매 용기로 복귀시키기 위해 리턴 라인을 통해 용매 용기에 결합될 수 있다.

장치는 흡인 제거된 용매 증기 및/또는 흡입된 용매 응축물을 세정 및/또는 증류하도록 구성된 세정 및/또는 증류 장치를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 장치는 적어도 하나의 추가의 용매 용기로부터 압력-기밀 용기로 적어도 하나의 추가의 용매를 공급하기 위해 적어도 하나의 추가의 공급 라인을 통해 압력-기밀 용기에 결합된 적어도 하나의 추가의 용매 용기를 가질 수 있다. 따라서, 상이한 용매, 예를 들어 제1 처리 사이클의 제1 용매 및 제2 처리 사이클의 제2 용매가 표면을 처리하는데 사용될 수 있다.

용매 용기는 압력-기밀성일 수 있다.

비극성 플라스틱 재료로 제조된 성형 부품이 또한 제공되며, 이는 3D 프린팅 방법에 따라 제조되고 그의 표면은 본 발명에 따른 방법에 의해 처리된다.

또한, 플라스틱 재료를 사용하여 3D 프린팅 방법에 따라 제조된 성형 부품의 표면을 처리하는 추가의 방법이 제공되며, 여기서 용매는 미르센(7-메틸-3-메틸렌-1,6-옥타디엔 ), 오시멘(3,7-디메틸-1,3,6-옥타트리엔), 코스메네, 리날로올, 네롤, 라반둘롤, β-펠란드렌, α-펠란드렌, D-리모넨, L-리모넨, 디펜텐(라세미 혼합물), α-테르피넨, γ-테르피넨, 테르피넨(물질의 혼합물), 피넨(α-피넨, β-피넨 및 δ-피넨), 이소보르닐란, 이소캄판, 보르난, δ-테르피넨(테르피놀렌), 사비넨, α-투젠, β- 투젠, 카란, 카렌(3-카렌, 2-카렌), 펜찬, α-펜첸, β-펜첸, 시스-(+)-리모넨-1,2-옥사이드, 트랜스-(+)-리모넨-1,2-옥사이드, 리모넨-1,2:8,9-디옥사이드(혼합물), 티몰, α-피넨 옥사이드, β-피넨 옥사이드, D-캄포르, L-캄포르, 카르본, 노피오논, 노르캄포르, 시트로넬랄, 멘톨, 이소풀레골, 카르바크롤, 보르네올, 게라니올, 라반둘롤, p-멘트-1-엔-8-티올 및 이들의 조합을 포함하는 군으로부터 선택된다.

위에서 언급된 다른 방법 단계 및 첨가제도 또한 이러한 다른 방법에 적용되거나 사용될 수 있다.

마지막으로, 플라스틱 재료를 사용하여 3D 프린팅 방법에 따라 제조된 성형 부품의 표면을 처리하기 위한 바이오-기반 용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매의 용도가 제공되며, 여기서 용매는 성형 부품의 표면에 적용된다.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 이는 성형 부품의 표면에 증기 형태로 적용될 수 있다. 본 발명의 대안적인 실시형태에서, 바이오-기반 용매는 성형 부품의 표면에 액체 형태로 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 이는 천연 생성물(생물체에 의해 형성된 유기 화합물)이거나 또는 천연 생성물로부터 합성될 수 있다.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 이는 또한 합성적으로 제조된 화합물을 포함할 수 있지만, 단 이들은 천연 물질 또는 바이오-기반 화합물인 출발 화합물로부터 수득될 수 있다.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 이는 하기를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다:

- 테르펜 및 테르페노이드,

- 알킬페놀 및 이의 유도체,

- 사이클릭 및 아사이클릭 카보네이트 에스테르,

- 푸란계 에테르,

- 케토카복실산,

- 카복실산 에스테르,

- 락톤 및

- 이들의 조합 또는 혼합물.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 하기 용매가 유리한 것으로 입증되었다: 1,8-시네올, 디에틸 숙시네이트, δ-데카락톤, 레불린산, 리모넨, 메틸 이소헥세닐 케톤, γ-테르피넨, 티몰.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 바이오계 용매에 첨가제, 특히 산화방지제, 열 안정화제 및 중합 억제제를 첨가하는 것이 특히 유리한 것으로 입증되었다. 첨가제는 하기를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다:

- 입체 장애 페놀성 화합물,

- 입체 장애 아민(HALS),

- 포스파이트,

- 포스포나이트 및

- 이들의 조합 또는 혼합물.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 첨가제는 용매-첨가제 혼합물을 기준으로 5 ppm 내지 4000 ppm의 농도로 용매에 첨가될 수 있으며, 여기서 바람직하게는 첨가제는 표면 처리에 사용되는 천연 물질의 비점보다 적어도 30℃, 특히 바람직하게는 적어도 50℃ 초과의 비점 및 분해 온도를 갖는 것이 유리할 수 있다.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 성형 부품의 플라스틱 재료는

- 열가소성 수지 및 광 경화성 플라스틱 재료를 포함하는 군 또는

- 바람직하게는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리케톤, 폴리이미드, 폴리이민, 폴리설파이드, 폴리설폰, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리프탈레이트, 폴리티오에테르, 고무, 라텍스, 폴리아크릴레이트, 시아네이트 에스테르 및 이들의 조합 또는 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 순수한 중합체, 공중합체 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우,

(a) 성형 부품을 바람직하게는 압력-기밀 용기의 내부에 도입하고,

(b) 성형 부품을 용기에 도입한 후 용기의 내부에 부압, 바람직하게는 광범위한 진공이 발생하고,

(c) 용매를 지정된 용매 온도까지 가열하고,

(d) 성형 부품을 용기의 내부에 도입한 후 가열된 용매를 부압 하에 용매 용기로부터 내부로 도입하고,

여기서,

- 성형 부품의 온도는 용매 온도보다 낮고,

- 용매는 도입될 때 내부로 증발되거나 또는 증기로서 내부로 도입되며, 상기 용매 증기는 성형 부품의 표면 상에서 응축되는 것이 유리하다.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우,

(e) 용매를 내부에 도입한 후, 일정 기간이 지난 후에 성형 부품을 건조시킬 수 있다.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 성형 부품은 부압을 갖는 내부에서 건조, 특히 진공 건조하는 것이 유리할 수 있다.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 단계 (d) 및 (e)는 여러 번 반복될 수 있다.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 유지 시간(H)은 단계 (d) 이후 및/또는 단계 (e) 이후에 제공되는 것이 유리할 수 있다.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 하기의 경우가 특히 유리할 수 있다:

- 단계 (d) 이후, 유지 시간(H)은 용매 또는 용매 증기를 압력-기밀 용기의 내부에 도입한 직후에 발생하는 환경에서 성형 부품이 압력-기밀 용기의 내부에 위치하는 동안 제공되고/되거나,

- 단계 (e) 이후, 유지 시간(H)은 용매 또는 용매 증기를 압력-기밀 용기의 내부로부터 건조시킨 직후 또는 흡인하여 제거한 직후에 발생하는 환경에서 성형 부품이 압력-기밀 용기의 내부에 위치하는 동안 제공된다.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 유지 시간은 바람직하게는 0.5초 내지 600초, 특히 바람직하게는 1초 내지 60초이다. 단계 (d) 및/또는 (e) 이후의 유지 시간은 동일할 수 있지만, 반드시 동일해야 하는 것은 아니다.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 하기의 경우가 유리한 것으로 입증되었다:

- 성형 부품이 단계 (a) 이전 또는 단계 (d) 또는 (e) 이후에 착색되고/되거나,

- 성형 부품이 단계 (a) 이전에 잔류 분말이 없지만, 단, 성형 부품이 분말 기반 방법으로 인쇄되고/되거나,

- 성형 부품이 단계 (d) 또는 (e) 이후에 특히 표면을 블라스팅함으로써 무광 처리되고/되거나, 연마되고/되거나,

- 성형 부품이 단계 (d) 또는 (e) 이후에 함침 및/또는 페인팅되고/되거나,

- 성형 부품의 표면이 단계 (a) 이전 또는 단계 (d) 또는 (e) 이후에 특히 플라스틱 재료의 볼로 표면을 블라스팅함으로써 콤팩트되고/되거나,

- 성형 부품이 단계 (d) 또는 (e) 이후에 오븐 또는 진공 오븐에서 가열되고/되거나,

- 성형 부품이 단계 (a) 이전 또는 단계 (d) 또는 (e) 이후에 지정된 온도의 세정욕 중에서 세정되고/되거나,

- 성형 부품의 표면이 단계 (a) 이전 또는 단계 (d) 또는 (e) 이후에 특히 연마에 의해 평활화된다.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 성형 부품은 단계 (a) 이전에 가열하는 것이 유리할 수 있다.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매를 사용하는 경우, 용매는 증류 가능한 용매인 것이 유리할 수 있다. 50℃ 내지 250℃의 비점을 갖는 바이오-기반 용매가 이러한 목적에 특히 유리한 것으로 입증되었다.

본 발명에 따른 바이오-기반 용매의 용도는 특히 SLS(선택적 레이저 소결) 방법, MJF(멀티젯 융합) 방법 또는 HSS(고속 소결) 방법, FFF(고속 필라멘트 제작) 방법, FDM(융합 증착 성형) 방법 또는 STEP(선택적 토너 전자사진 공정) 방법을 사용하는 분말-기반 또는 필라멘트-기반 3D 프린팅 방법으로 제조된 성형 부품에 특히 유리한 것으로 입증되었다.

본 발명의 추가적인 세부사항 및 특징은 도면과 함께 기술되는 이하의 설명으로부터 명백해질 것이며, 여기서:
도 1은, 표면이 본 발명에 따른 방법에 따라 평활화된, 3D 프린팅 방법에 따라 제조된 성형 부품의 표면의 단면 확대도이고;
도 2는 본 발명에 따른 방법을 예시하기 위한 흐름도이고;
도 3은 용매를 내부에 3회 첨가한 표면 처리 장치 내부의 내부 온도의 온도 프로파일의 제1 예이고;
도 4는 용매를 내부에 3회 첨가한 표면 처리 장치 내부의 내부 온도의 온도 프로파일의 제2 예이고;
도 5는 용매를 내부에 3회 첨가한 표면 처리 장치 내부의 내부 온도의 온도 프로파일의 제3 예이고;
도 6은 용매를 내부에 3회 첨가한 표면 처리 장치 내부의 내부 온도의 온도 프로파일의 제4 예이고;
도 7은 용매를 내부에 3회 첨가한 표면 처리 장치 내부의 내부 온도의 온도 프로파일의 제5 예이고;
도 8은 3D 프린팅 방법으로 제조된 적어도 하나의 성형 부품의 표면을 처리하기 위한 본 발명에 따른 장치의 개략도이고;
도 9는 3D 프린팅 방법으로 제조된 적어도 하나의 성형 부품의 표면을 처리하기 위한 본 발명에 따른 장치의 다른 실시형태의 개략도이다.

"용매"가 아래에서 언급되는 경우, 항상 전술된 용매를 의미한다.

도 1은 도(a)에서 3D 프린팅 방법에 따라 제조된 성형 부품(10)의 표면(11)의 확대 단면을 도시한다. 이 경우, 분말-기반 프린팅 방법을 사용하여 성형 부품(10)을 제조하였다. 성형 부품(10)의 표면(11)은 제조 관련 불균일, 특히 기공을 갖고 있으며, 이는 성형 부품(10)의 표면(11)에 먼지 또는 불순물의 부착을 촉진한다. 성형 부품(10)의 거칠거나 다공성인 표면(11)은 또한 성형 부품(10)의 촉감에 부정적인 영향을 미친다. 도(a)에 도시된 표면은 본 발명에 따른 방법으로 아직 가공되지 않은 표면이다.

본 발명에 따르면, 성형 부품(10)의 표면(11)은 불균일한 부분, 특히 기공을 제거하거나 폐쇄하기 위해 평활화한다. 이를 위해, 용매 증기 형태의 용매를 성형 부품(10)의 표면(11)에 적용하고 성형 부품의 표면 상에 응축시킨다. 그런 다음, 성형된 부품을 건조시킨다. 용매 증기가 적용된 후 또는 용매 증기가 표면 상에 응축된 후, 건조 공정을 개시하기 전에 지정된 유지 시간을 제공하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 유지 시간을 통해 훨씬 더 나은 평활화 효과를 달성할 수 있다. 또한, 건조 공정 후에 유지 시간을 제공하는 것이 유리할 수도 있으며, 이로써 성형 부품 상의 용매 잔사를 추가로 감소시킬 수 있다. 유지 시간은 선택적이지만 유리한 것으로 입증되었다.

본 발명에 따른 표면 처리 방법을 도 2 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.

표면(11)의 처리는 복수의 사이클을 포함할 수 있으며, 용매, 즉, 용매 증기는 각각의 사이클에서 성형 부품의 표면에 적용되고 성형 부품(10)은 후속하여 건조된다. 3D 프린팅 방법에 따라 성형 부품을 제조하는 데 사용되는 재료에 따라, 그리고 달성할 표면의 평활도에 대한 요구사항에 따라, 단일 사이클이 충분할 수 있다. 그러나, 다수의 사이클이 유리하다. 각각의 사이클에서, 전술한 유지 시간은 용매 증기의 적용 후 및/또는 건조 공정 이후에 제공될 수 있으며, 여기서도 유지 시간은 또한 선택 사항이다.

도(b)는 용매를 용매 증기의 형태로 표면(11)에 적용한 다음 건조시킨 제1 처리 사이클 이후의 성형 부품(10)의 표면(11)을 도시한다. 이러한 경우, 표면(11)은 도(a)에 도시된 표면보다 상당히 더 평활하다는 것을 분명히 알 수 있으며; 특히 기공을 거의 갖지 않는다.

표면을 훨씬 더 평활하게 만들기 위해, 다시 용매 증기 형태의 용매를 성형 부품(10)의 표면(11)에 적용한 다음 성형 부품(10)을 건조시키는 추가의 처리 사이클을 수행할 수 있다.

도(c)는 제2 처리 사이클 이후의 성형 부품(10)의 표면(11)을 도시한다. 여기에서, 표면(11)은 도(b)에 도시된 표면에 비해 훨씬 더 평활해졌다는 것을 알 수 있다. 또한, 평활화 방법은 성형 부품의 형상에서 거의 변화를 초래하지 않는다는 것을 알 수 있다. 기계적 표면 처리와는 대조적으로, 이러한 경우에는 성형 부품의 표면이 표면(11)에 적용된 용매로 단지 약간만이 용해되어 불균일한 부분을 제거하기 때문에 재료 제거가 거의 없다. 그러나, 중요한 이점은 표면 상에 존재하는 기공이 폐쇄된다는 것이다.

이러한 방식으로 처리된 성형 부품은 특히 높은 수준의 표면 평활도를 가지며, 따라서 많은 경우에 표면을 함침시킬 필요가 전혀 없다.

본 발명에 따른 일 실시형태에서, 증기 형태가 아닌 액체 형태의 용매를 성형 부품과 접촉시키는 것이 유리할 수 있다. 여기서는, 성형 부품의 전체 표면이 동일한 양의 바이오-기반 용매와 접촉될 수 있어 균일한 평활화 결과가 달성될 수 있다는 것이 유리하다. 결과적으로, 제1 반복에서 표면의 더 강한 평활화가 이미 달성될 수 있다. 또한, 용매의 응축에 의존하지 않는 침지 방법은 온도에 민감하지 않으므로, 평활화시킬 성형 부품에 대한 열용량의 영향을 최소화하고 매우 다양한 성형 부품 두께로 보다 균일한 결과를 얻을 수 있다. 이러한 실시형태의 또 다른 이점은 방법이 더 낮은 온도 및/또는 더 높은 압력에서 수행될 수 있다는 점이다. 이는 예를 들어 다양한 응집체 상태에서 용매가 생략됨으로 인하여 공정 기술의 측면에서 단순화를 가져올 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 방법의 실시형태에 따른 흐름도를 도시한다.

방법을 수행하기 위해, 성형 부품의 표면이 처리된 내부를 갖는 압력-기밀 용기 및 용매를 함유하는 용기를 갖는 장치가 제공된다. 이러한 2개의 용기는 라인을 통해 서로 연결되고, 성형 부품을 처리하는 용기로의 용매 공급은 밸브를 통해 제어된다. 성형 부품을 처리하는 용기는 압력-기밀성이 되도록 설계된다. 용매를 함유하는 용기도 또한 바람직하게는 압력-기밀성이 되도록 설계된다.

3D 프린팅 방법에 따라 제조된 성형 부품은 단계(S1)에서 압력-기밀 용기의 내부로 도입된다.

성형 부품을 압력-기밀 용기에 도입하기 전에, 성형 부품은 특정 온도, 예를 들어 50 내지 150℃, 바람직하게는 약 90℃ 내지 120℃로 가열될 수 있다. 성형 부품을 가열할 수 있는 정도는 성형 부품을 3D 프린팅 방법으로 제조하는 데 사용되는 재료 또는 플라스틱 재료에 따라 크게 달라진다. 결과적으로, 사용되는 재료에 따라, 성형 부품은 150℃ 초과 또는 심지어 50℃ 미만의 온도로 가열될 수 있다. 성형 부품이 가열될 수 있는 최대 온도는 항상 성형 부품이 온도로 인해 변형되지 않도록 설정되어야 한다. 또한, 성형 부품이 가열되는 최대 온도는 성형 부품의 온도가 성형 부품의 변형을 초래하지 않고 압력-기밀 용기의 내부로 흐르는 용매 증기로 인하여 후속 처리 공정에서 추가로 상승할 수 있도록 설정되어야 한다.

또한, 성형 부품이 열 및 대기 산소로 인하여 심하게 산화되지 않도록 하는 방식으로 예열 온도가 선택되도록 주의를 기울여야 한다. 여전히 고온에서 가열할 수 있도록 하기 위하여, 성형 부품을 대안적으로 저산소 분위기(예를 들어, 불활성 가스 또는 진공)에서 가열할 수 있다.

성형 부품을 압력-기밀 용기 내로 도입하기 전에 가열하기 위한 대안으로, 성형 부품을 압력-기밀 용기 내로 도입된 이후에 가열할 수도 있다, 즉, 압력-기밀 용기 내에서 가열할 수 있다.

이를 위해, 단계(S1) 이전에 실행되는 단계(S0)에서, 압력-기밀 용기의 내부는 특정 온도, 예를 들어 130℃로 가열될 수 있다. 압력-기밀 용기의 내부는 가열 장치, 예를 들어 가열 재킷에 의해 가열될 수 있다. 가열은 압력-기밀 용기의 내부에 배치된 온도 센서를 사용하여 제어할 수 있다.

내부가 지정된 온도에 도달한 후, 성형 부품이 압력-기밀 용기의 내부로 도입될 수 있다(단계 S1). 도입된 성형 부품은 특정 온도로 가열되고, 그와 동시에 내부의 내부 온도는 다소 낮아지는데, 이는 성형 부품이 가열될 때 일정량의 열에너지를 흡수하거나 또는 압력-기밀 용기가 주변으로 열을 방출하기 때문이다. 예를 들어, 압력-기밀 용기의 내부는 대략 108℃로 냉각될 수 있고, 성형 부품은 대략 108℃ 이하, 바람직하게는 최대 108℃로 가열된다.

가열 장치를 사용하여, 필요한 경우, 내부 온도가 특정 온도 아래로 강하되지 않도록 하거나 또는 성형 부품이 내부에 도입된 후에도 전혀 강하되지 않도록 보장할 수 있다. 예를 들어, 내부가 130℃로 가열되는 경우, 내부의 온도가 대략 130℃로 유지되거나 또는 성형 부품이 도입된 후에 내부 온도가, 예를 들어, 108℃ 아래로 강하되지 않도록 보장할 수 있다.

대안적으로, 단계(S0)은 또한 단계(S1) 이후에 실행될 수도 있다. 이는 성형 부품이 압력-기밀 용기의 내부로 도입된 후, 압력-기밀 용기의 내부가, 예를 들어 약 108℃로 가열된다는 것을 의미한다. 이는 또한 성형 부품을 약 108℃로 가열한다.

성형 부품을 도입한 후, 부압, 바람직하게는 광범위한 진공이 압력-기밀 용기의 내부에서 발생된다(단계 S2). 이러한 맥락에서, 부압은 대기압보다 낮은 압력을 의미한다. 본 발명과 관련하여, "진공"은 300 mbar 미만의 압력을 의미하는 것으로 이해된다.

가열 중에 성형 부품이 황변되거나 또는 달리는 변색되는 것을 방지하기 위해 성형 부품이 내부에 도입된 직후에 압력-기밀 용기의 내부에서 부압 또는 진공이 발생하는 것이 유리하다. 성형 부품은 그들이 산소에 전혀 노출되지 않거나 거의 노출되지 않는 경우에 성형 부품이 가열될 때 황변되는 것을 방지할 수 있는 것으로 나타났다. 따라서, 단계(S0)가 단계(S1) 이전에 수행되었는지 또는 단계(S1) 이후에 수행되었는지의 여부와 관계없이, 성형 부품을 압력-기밀 용기에 도입한 직후에 압력-기밀 용기 내부에서 부압 또는 진공이 발생하는 것이 유리하다.

단계(S3)에서, 용매 용기에 저장된 용매는 지정된 용매 온도, 예를 들어 130℃로 가열된다. 용매 용기는 바람직하게는 압력-기밀성이 되도록 설계된다.

가열된 용매의 양은 복수의 리터, 바람직하게는 적어도 20 리터인 경우에 특히 유리한 것으로 밝혀졌다. 이는 충분한 용매를 공정에 적합한 온도에서 사용할 수 있도록 보장한다. 이것은 특히 안정하고 따라서 재생가능한 공정을 가능하게 하고, 이것은 또한 평활화 결과에 어떠한 영향을 미치지 않고 처리될 성형 부품 또는 그의 표면의 수와 독립적으로 수행될 수 있다.

용매 용기 내의 용매는, 예를 들어, 각각의 경우에 슬리브 또는 재킷 히터에 의해 가열되거나 또는 가열 요소를 통해 직접 가열될 수 있다.

많은 응용 분야에서, 100℃ 초과의 용매 온도가 특히 유리한 것으로 입증되었으며, 이렇게 하면 전체 공정 전반에 걸쳐 평활하게 할 부품과 용매 증기 사이에 충분한 온도 차이가 발생하기 때문이다. 이는 표면 상에서 용매의 응축을 보장한다. 동시에, 용매의 상승된 온도는 용매 응축물의 온도에 결정적이며, 이는 실제로 용매의 용해도 및 따라서 평활화 결과에 결정적인 영향을 미친다.

단계(S3)은 단계(S0) 내지 (S2) 이전에 또는 단계(S0) 내지 (S2)와 병행하여 실행될 수 있으며, 단계(S4)를 수행하기 전에 용매가 지정된 용매 온도에 도달했는지 확인하기만 하면 된다. 이것은 바람직하게는 압력-기밀 용매 용기에 있는 온도 센서를 사용하여 확인할 수 있다.

용매가 지정된 용매 온도에 도달하고 압력-기밀 용기의 내부 또는 내부에 도입된 성형 부품이 원하는 온도에 도달한 후, 가열된 용매는 단계(S4)에서 부압 하에 압력-기밀 용기의 내부로 도입된다. 이는, 예를 들어, 압력-기밀 용기의 내부를 용매 용기의 내부와 분리하는 밸브를 개방함으로써 수행될 수 있다.

이러한 밸브를 개방하면, 압력-기밀 용기의 내부와 용매 용기의 압력 차이로 인해 일정량의 용매는 압력-기밀 용기의 가스가 없고 가열된 내부로 유입되어 갑자기 증발한다. 대안적으로, 용매 증기는 이미 압력-기밀 용기의 가스가 없고 가열된 내부로 들어갈 수 있다. 본 발명에 따르면, 압력-기밀 용기 내로 들어가는 용매의 양은 압력-기밀 용기와 용매 용기 사이의 압력 차이, 개방 각도 및/또는 밸브의 개방 단면을 통해 제어될 수 있다. 본 발명의 특정 실시형태에서, 개방 단면은 제어 가능한 밸브를 통해 연속적으로 조정될 수 있다.

용매 증기가 내부로 들어가는지 또는 용매가 내부로 들어가 갑자기 증발하는지 여부는 궁극적으로는 내부 및 용매 용기의 온도 및 압력 조건에 좌우된다. 그러나, 용매가 이미 용매 증기로 내부에 도달하는 경우에 유리하다. 이러한 경우, 용매 용기는 또한 부압, 특히 바람직하게는 광범위한 진공을 갖는 것이 특히 유리하다. 이것은 고비점 용매가 성형 부품, 예를 들어 비교적 낮은 융점을 갖는 중합체로 제조된 성형 부품을 파괴하지 않을 만큼 충분히 낮은 온도에서 증발하는 것을 가능하게 한다. 용매로서의 디에틸벤젠의 경우, 예를 들어 약 120℃ 내지 160℃의 용매 온도에서 60 mbar 내지 200 mbar의 용매 용기의 압력이 유리한 것으로 입증되었다. 이러한 방식으로, 고비점 용매의 경우에 조차도, 성형 부품이 열 부하에 의해 파괴되거나 또는 용해되거나 또는 완전히 용해되지 않고 성형 부품을 처리하기에 적합한 증기 온도를 달성할 수 있다. 예를 들어, 약 50℃ 내지 170℃의 용매 온도에서 30 mbar 내지 500 mbar의 용매 용기의 압력은 바이오-기반 용매에 유리한 것으로 입증되었다. 이러한 방식으로, 고비점 바이오-기반 용매의 경우에 조차도, 성형 부품이 열 부하에 의해 파괴되거나 또는 용해되거나 또는 완전히 용해되지 않고 성형 부품을 처리하기에 적합한 증기 온도를 달성할 수 있다. 용매 용기의 부압은 또한 생성된 부압이 용매가 새는 것을 방지하고 누출 시에는 단지 공기만이 유입되기 때문에 매우 안전한 공정의 이점이 있다. 용매 용기의 압력은 압력 센서를 사용하여 모니터링할 수 있다.

압력-기밀 용기 내부의 온도와 내부에서 발생하는 부압 및 용매의 온도는 용매 증기가 압력-기밀 용기의 내부에 이미 공급되어 있지 않는 한 내부로 도입된 용매가 갑자기 증발할 수 있도록 조정되어야 한다. 15 mbar 미만, 바람직하게는 10 mbar 미만의 압력-기밀 용기의 내부의 압력이 특히 유리한 것으로 입증되었다.

용매가 압력-기밀 용매 용기에서 이미 증발된 경우, 특히 이것이 단지 용매 용기에서 부압을 발생시킴으로써만 달성될 수 있는 경우(예를 들어, 디에틸벤젠이 140℃의 최대 용매 온도에서 증발되어야 하는 경우 또는, 예를 들어, 리모넨이 140℃의 최대 용매 온도에서 증발되어야 하는 경우), 압력-기밀 용기 내부의 10 mbar 미만의 특히 낮은 압력은 여전히 증발된 용매를 압력-기밀성 내부에 효율적으로 공급하기에 충분히 큰 압력 구배(압력-기밀 용기의 내부와 압력-기밀 용매 용기의 내부 사이)가 있다는 기술적 이점을 갖는다.

낮은 증발 온도를 갖는 용매의 경우, 압력-기밀 용기의 내부 온도는 압력-기밀 용기의 내부에서 더 낮고/낮거나 더 낮은 부압이 발생될 수 있도록 선택될 수 있다. 그러나, 매우 높은 부압, 예를 들어 거의 완전한 진공은 특히 성형 부품을 가열할 때 성형 부품이 황변되는 것을 방지하기 위해서는 광범위한 진공이 발생되어야 하기 때문에 도입된 용매의 증발에 바람직한 것으로 입증되었다.

압력-기밀 용기의 내부로 도입되는 성형 부품과 내부로 도입되는 용매 증기 사이의 온도 차이(성형 부품은 초기에는 도입된 용매보다 낮은 온도를 가짐)로 인해, 용매 증기는 성형 부품의 표면 상에서 응축된다. 성형 부품의 표면 상에 응축된 용매는 성형 부품의 표면을 약간 용해시킴으로써, 표면 상의 기공을 폐쇄시키고 표면을 평활하게 만든다. 성형 부품의 표면 상에서 응축되는 증기의 양은 실질적으로는 성형 부품과 도입된 용매 증기 사이의 온도 차이에 따라 크게 달라진다. 또한, 성형 부품의 표면 상에 형성되는 응축물의 양은 용해의 정도 및 따라서 표면의 효과적인 평활화에 결정적이다.

따라서, 본 발명에 따른 방법에서, 한편으로는, 불충분한 증기는 너무 낮은 온도에서 형성되고 성형 부품의 표면은 충분하게 부분적으로 용해되지 않기 때문에, 용매의 정확한 증기 온도를 달성하는 것이 무엇보다도 중요하다. 또한, 증기 온도가 너무 낮은 경우, 용매 응축물이 성형 부품의 표면 상에 침강될 수 있지만, 응축물의 온도가 너무 낮아 표면이 부분적으로 용해되지 않을 수 있다. 따라서, 용매가 50℃ 초과의 온도로 가열되는 것이 많은 성형 부품 재료/용매 조합에 특히 유리하다.

반면에, 지나치게 높은 증기 온도는 성형 부품의 표면의 부분적인 용해를 유발할 수 있으며, 이는 성형 부품의 기하학적 변화를 유발하거나 결과적으로 액적 또는 런의 형성을 촉진할 수 있다. 또한, 후속 진공 건조 중에 표면이 과도하게 용해되면 표면 상에 버블의 형성을 초래할 수 있다.

한편, 내부로 도입되는 성형 부품은 성형 부품과 용매 증기 사이의 온도 차이로 인해 성형 부품의 표면 상에 일정량의 응축물이 생성되도록 가열된 용매를 도입하기 전 또는 용매 증기를 도입하기 전에 특정 온도에 도달해야 한다. 반면에, 성형 부품과 용매 증기의 온도 차이는 성형 부품의 표면 상에 과도한 응축물이 형성되는 것을 방지하도록 너무 크지 않아야 하며, 이러한 과도한 응축물은 성형 부품의 표면의 과도한 부분 용해를 초래할 수 있다.

궁극적으로, 파라미터(압력-기밀 용기의 내부의 내부 온도 또는 성형 부품의 온도, 용매의 온도 및 압력-기밀 용기의 내부의 압력, 및 아마도 용매 용기의 내부의 압력)는 특정 양의 용매 응축물이 처리될 성형 부품의 표면 상에 형성되어 원하는 평활 효과를 유발하도록 사용된 용매 및 성형 부품의 재료에 따라 서로 조정되어야 한다. 성형 부품의 온도는 어떠한 경우에도 용매 또는 용매 증기의 온도보다 낮다. 동시에, 압력-기밀 용기의 내부의 압력은 용매 용기의 내부의 압력보다 낮으며, 둘 모두 부압 또는 광범위한 진공을 가질 수 있다.

용매가 압력-기밀 용기의 부압 내부로 도입되어 용매가 갑자기 증발하거나 또는 용매 증기가 압력-기밀 용기의 부압 내부로 도입됨으로써, 압력-기밀 용기의 내부의 온도는 꾸준히 상승한다. 용매 증기의 응축은 압력-기밀 용기의 내부의 압력 감소를 초래하며, 결과적으로 추가의 용매가 내부로 지속적으로 도입되어 갑자기 증발하거나 또는 추가의 용매 증기가 내부로 지속적으로 도입된다.

밸브는 압력-기밀 용기의 내부에서 지정된 온도에 도달할 때까지 개방된 상태를 유지한다. 압력-기밀 용기의 내부에서 달성되는 온도(목표 온도 또는 지정된 제2 온도)는 단지 원하는 평활화 효과에 충분한 만큼의 응축물만이 성형 부품의 표면 상에 형성되도록 선택된다.

밸브를 너무 오래 개방된 상태를 유지하는 경우, 압력-기밀 용기의 내부의 온도가 원하는 목표 온도를 초과하여 상승하여 성형 부품의 표면 상에 과도한 양의 응축물이 발생되고 및 그로 인하여 성형 부품의 표면의 과도한 용해를 초래할 수 있다. 성형 부품의 표면이 용매 응축물에 의해 너무 과도하게 용해되는 경우, 표면 상에 형성된 용매-플라스틱 재료 혼합물이 비등하기 시작할 수 있기 때문에 후속 진공 건조(단계 S5) 중에 재료의 버블이 형성될 수 있다. 표면이 동시에 경화되는 경우, 그러면 버블 또는 크레이터(crater)가 형성될 수 있다.

밸브는 1초 내지 600초의 시간 동안 개방된 상태로 유지되는 것이 유리한 것으로 입증되었다. 5초 내지 300초의 밸브 개방 시간이 특히 유리하다. 그러나, 밸브 개방 시간은 밸브의 디자인에 좌우되며 밸브 개방 시간은 밸브 직경에 맞게 조정되어야 할 수 있다는 사실에 유의해야 한다.

내부에서의 기화 단계 동안 압력-기밀 용기 내로 도입되는 성형 부품을 회전시키거나 또는 대안적으로는 내부와 함께 또는 압력-기밀 용기와 함께 내부에 견고하게 배열된 성형 부품을 회전시키는 것이 유리한 것으로 입증되었다. 이것은 액적의 형성을 상당히 감소시킬 수 있다.

액적 형성의 회피 또는 상당한 감소는 대안적으로 또는 추가적으로 또한 압력-기밀 용기의 내부에 배열되고 도입된 용매 증기를 소용돌이치게 만드는 스월링 장치(swirling unit), 예를 들어 팬에 의해 야기될 수 있다. 도입된 용매 증기의 이러한 난류는 또한 용매 용기의 내부와 압력-기밀 용기의 내부 사이의 압력 차이에 의해 야기되거나 촉진될 수 있다.

난류 장치의 제공은 또한 용매 증기가 또한 성형 부품의 커버 표면 또는 내부 표면에 안정적으로 도달한다는 이점이 있다.

용매 또는 용매 증기가 압력-기밀 용기의 내부로 도입된 후, 지정된 유지 시간(H)(단계 S4a)이 (선택적으로) 제공될 수 있으며, 그 동안 용매 증기는 압력-기밀 용기의 내부로 공급되지도 않고 압력-기밀 용기의 내부에서 흡인 제거되지도 않는다. 이러한 유지 시간 동안, 성형 부품은 용매 또는 용매 증기를 압력-기밀 용기의 내부에 도입한 직후에 발생하는 환경에 놓여 있다. 가열 장치를 사용하여 압력-기밀 용기의 내부의 온도가 유지 시간 동안 대부분 일정하게 유지되도록 할 수 있다. 이러한 유지 시간을 제공함으로써, 훨씬 더 나은 평활화 효과를 달성할 수 있다.

압력-기밀 용기의 내부의 용매 증기의 난류가 또한 유지 시간 동안에도 발생하는 경우, 예를 들어 전술된 난류 장치를 사용하는 것이 유리한 것으로 입증되었다. 이는 또한 유지 시간 동안 성형 부품의 표면 상에 액적 또는 버블이 형성되는 것을 방지한다.

유지 시간을 제공함으로써, 특히 유지 시간 동안 용매 증기의 난류와 함께 제공함으로써, 성형 부품의 표면의 훨씬 더 균일한 용해가 또한 보장될 수 있다.

가열된 용매가 단계(S4)에서 도입된 후 또는 유지 시간(H)(단계 S4a) 이후, 성형 부품은 단계(S5)에서 건조된다. 본 발명의 일 실시형태에서, 성형 부품은 건조를 위해 압력-기밀 용기로부터 제거될 수 있다.

유리한 것으로 밝혀진 본 발명의 대안적인 실시형태에서, 성형 부품은 부압을 갖는 압력-기밀 용기의 내부에서 건조되도록 제공된다. 이는 부압 또는 진공의 경우에 건조 공정이 상당히 더 빠르게 일어난다는 장점이 있다. 압력-기밀 용기의 내부의 용매 증기 및, 필요한 경우, 내벽 상에 형성되고 내부 바닥에 축적되는 용매 응축물은 성형 부품을 건조하기 직전에 단계(S4.1)에서 흡인하여 제거하는 것이 특히 유리하다. 용매의 흡인은 또한 전체 건조 공정 동안 발생할 수도 있다. 이는 이미 응축된 용매가 직접 흘러넘칠 수 있고 챔버에서 제거되기 전에 다시 증발시키지 않아도 된다는 장점이 있다. 이는 성형 부품이 몇 초 안에 건조될 수 있다는 것을 의미한다.

건조 후, 추가로 지정된 유지 시간(H)(단계 S5a)이 (선택적으로) 제공될 수 있다. 이러한 추가의 유지 시간 동안, 성형 부품은 건조한 직후 또는 용매 증기가 흡인 제거된 후에 발생하는 환경에 놓여 있다. 가열 장치를 사용하여 압력-기밀 용기의 내부의 온도가 이러한 추가의 유지 시간 동안 대부분 일정하게 유지되도록 할 수 있다. 이러한 추가 유지 시간을 제공함으로써, 성형 부품의 표면 상의 용매 잔사를 감소시킬 수 있다.

그런 다음, 흡인 제거된 용매 증기 또는 용매 응축물을 여과하고, 필요한 경우, 세정한 다음 용매 용기로 다시 되돌려 보낼 수 있다. 이는 용매가 주기적으로 사용될 수 있다는 것을 의미한다. 이는 공정 중에 처리할 필요가 있는 재료 또는 기타 폐기물이 없다는 기술적 이점이 있다. 따라서, 이러한 공정은 자원 절약적인 효율적인 방법이다. 또한, 용매를 흡인 제거하면 사용자가 용매와 직접 접촉하지 않도록 만든다.

특히 효율적인 진공 건조(또는 부압 건조)는 압력-기밀 챔버에서의 부압/진공의 발생이 제어된 수송 가스의 유입에 의해 차단되는 경우에 달성될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 수송 가스의 이러한 유입은 주기적으로 수행될 수 있으며, 즉 부압/진공의 발생이 주기적으로 차단된다. 이는 낮은 흡인력을 갖는 진공 펌프조차도 압력-기밀 용기의 내부에서 용매 잔사를 완전히 제거할 수 있다는 기술적 이점이 있다. 수송 가스의 공급으로 인하여 야기되는 압력-기밀 용기의 내부의 압력 상승으로 인해 성형 부품의 표면 상에 용매가 다시 응축되는 것을 방지하기 위하여, 수송 가스의 유입량을 제어하고, 압력-기밀성 내부의 압력이 과도하게 증가하지 않도록 하는 것이 특히 유리하다. 8 mbar에서 대략 50 mbar 내지 100 mbar로의 압력 증가 및 이어서 8 mbar 이하로의 새로운 배기가 특히 유리하고 효율적인 것으로 입증되었다. 공기와 같은 산소 함유 가스가 수송 가스로 사용되는 경우, "압력을 낮게 유지하는 것"(즉, 압력을 300 mbar 미만, 바람직하게는 100 mbar 미만으로 유지)도 또한 산화로 인한 부품의 황변을 방지하는 기술적인 이점이 있다. 이러한 리스크는 건조 공정 중에 다량의 산소가 챔버에 침투하는 경우에 존재하는데, 이는 성형 부품이 이 시점에 여전히 높은 온도에 있고 따라서, 예를 들어, 폴리아미드로 제조된 성형 부품의 경우 산화에 매우 민감하기 때문이다.

성형 부품을 진공 건조한 후, 이는 마지막 단계에서 압력-기밀 용기로부터 제거될 수 있으며, 압력-기밀 용기의 내부는 선택적으로 성형 부품이 제거되기 전에 특정 온도로 냉각될 수 있다. 특히, 성형 부품을 제거하기 직전에 진공 건조하는 경우, 수송 가스를 공급하는 전술한 효율적인 진공 건조가 수송 가스를 공급하지 않고 건조하는 것보다 바람직하다.

단계(S4), (S5), 및, 해당되는 경우, (S4.1), (S4a) 및 (S5a)는 함께 사이클(처리 사이클)이라 지칭된다.

본 발명의 일 실시형태에서, 이러한 사이클, 즉 단계(S4) 및 (S5) 및, 필요한 경우, 단계 (S4.1), (S4a) 및 (S5)는 복수 회 반복되도록 제공될 수 있다. 이는 단계 (S4)에서 용매 증기의 도입에 의해 야기되는 표면의 부분 용해가 충분한 평활화 효과를 달성할 수 없을 경우에 특히 유리한 것으로 입증되었다. 이는, 예를 들어, 성형 부품의 재료 및 사용된 용매로 인해 성형 부품을 손상시키지 않고 단지 매우 짧은 기화 시간만이 가능한 경우일 수 있다.

제1 사이클 이후, 즉 성형 부품의 제1 스티밍 및 제1 진공 건조 후, 성형 부품의 온도는 제1 사이클의 시작 시점보다 높은데, 그 이유는 용매 증기의 도입이 압력-기밀 용기의 내부의 온도 및 또한 그에 따른 성형 부품의 온도를 상승시키기 때문이다. 이는, 다음 사이클에서, 내부 또는 성형 부품이 (예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이) 원하는 평활 효과를 달성하기 위해 성형 부품의 표면 상에 충분한 응축물이 침착되는 온도에 도달할 때까지 증기가 압력-기밀 용기의 내부에 공급되어야 한다는 것을 의미한다. 성형 부품의 온도는 제1 사이클의 시작 시점보다 제2 사이클의 시작 시점에서 더 높기 때문에(성형 부품이 2개의 사이클 사이에서 냉각되지 않은 경우), 성형 부품의 온도와 용매의 온도 사이의 온도 차이는 성형 부품의 표면 상에 충분한 응축물을 생성하기 위해 제1 사이클에서와 동일한 양의 용매를 첨가하는 것을 방지하기에 충분할 만큼 더 이상 크지 않다.

원칙적으로, 이러한 사이클은 필요한 만큼 자주 반복될 수 있다. 그러나, 반복으로 인해 성형 부품의 온도가 성형 부품이 파괴되는 값에 도달하는 경우에는 반복 횟수에 제한이 있다. 압력-기밀 용기의 내부의 내부 온도의 예시적인 온도 프로파일이 도 3 내지 도 7을 참조하여 보다 상세히 기술된다.

각각의 사이클 후에 도입되는 성형 부품과 용매 사이의 더 낮은 온도 차이를 보상하기 위해, 성형 부품의 온도와 용매의 온도 사이에 원하는 온도 차이를 달성하기 위해 각각의 사이클 후에 그에 따라 용매를 추가로 가열하도록 제공될 수도 있다.

방법의 대안적인 실시형태에서, 압력-기밀 용기의 내부의 온도는 가열된 용매가 다음 사이클에 도입되기 전에, 바람직하게는 성형 부품과 도입될 용매 사이의 원하는 온도 차이에 다시 도달될 때까지 감소될 수 있다. 예를 들어, 내부의 온도는 용매가 (도 4에 도시된 바와 같이) 제1 사이클에서 내부로 도입되는 값으로 감소될 수 있다. 냉각은 본원에서는 이미 부압 또는 진공이 발생하는 동안 증발 냉각을 통해 간접적으로 달성될 수 있다. 이러한 방법의 대안적인 실시형태에서, 성형 부품은 원하는 만큼 자주 기화될 수 있으며, 즉 원하는 만큼 많은 사이클이 반복될 수 있다. 그러나, 사용되는 성형 부품의 재료 및 용매에 따라, 3 내지 6회의 사이클이 최적의 평활화 결과를 달성하는 데 충분할 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 SLS(선택적 레이저 소결) 방법, MJF(멀티젯 융합) 방법, HSS(고속 소결) 방법, FDM(융합 증착 성형) 방법, STEP(선택적 열가소성 전자사진 공정) 및 SLA(스테레오리소그래피) 방법으로 제조되는 성형 부품에 특히 적합하다. 본 발명에 따른 방법은 특히 개별 레이어가 함께 융합되는 분말-기반 레이어 구성 방법, 예를 들어 SLS 방법, MJF 방법 또는 HSS 방법으로 제조되는 성형 부품에 특히 유리한데, 그 이유는 이러한 분말-기반 공정의 경우 표면이 특히 거칠고 기공을 갖고 있기 때문이다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 사용되는 필라멘트의 직경이 프린팅 방향에 수직인 매우 거친 표면을 생성하기 때문에 FFF(고속 필라멘트 제작) 방법 및 FDM(융합 증착 성형) 방법에 특히 유리하다.

성형 부품의 제조를 위해, 중합체, 특히 하기에 언급된 재료가 사용될 수 있으며, 이는 이들로부터 제조되는 성형 부품의 발명에 따른 표면의 평활화에 특히 매우 적합하다.

성형 부품의 제조(프린팅)을 위해, 재료는 열가소성 재료 및 광 경화성 플라스틱 재료를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.

본 발명에 따르면, 플라스틱 재료는 순수한 중합체, 공중합체 및 이들의 혼합물로 이해되어야 한다. 이들은 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리케톤, 폴리이미드, 폴리이민, 폴리설파이드, 폴리설폰, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리프탈레이트, 폴리티오에테르, 고무, 라텍스, 폴리아크릴레이트 및 시아네이트 에스테르를 포함하는 군으로부터 선택되는 플라스틱 재료를 포함한다.

본 발명에 따르면, 비극성 무할로겐 용매는 폴리올레핀(예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리메틸펜텐, 폴리부틸렌), 폴리케톤(예를 들어, 폴리에틸 에테르 케톤, 폴리아릴 에테르 케톤, 폴리에테르 케톤 케톤), 폴리스티렌, 폴리카보네이트 및 폴리설폰과 같은 비극성 플라스틱 재료에 특히 적합한데, 이는 이러한 플라스틱 재료가 극성 용매로는 충분히 평활화될 수 없기 때문이다.

그러나, 다른 재료가 또한 사용될 수도 있는데, 단 이들은 3D 프린팅 방법에 적합하고 이들로 제조된 성형 부품의 표면은 본 발명에 따른 방법에 따라 용매 증기에 의해 부분적으로 용해될 수 있다.

하기에서 언급되는 용매는 비극성 무할로겐 용매(본 발명의 맥락에서 또한 고비점 물질도 포함함)로서 적합한 것으로 입증되었지만, 여기에서 언급되지 않은 다른 비극성 무할로겐 용매도 또한 사용될 수 있다:

비극성 용매는 하기를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다:

- 비치환, 일치환 및 다치환된 벤젠(예를 들어, 벤젠, 알킬벤젠, 특히 톨루엔, 크실렌, 모노에틸벤젠, 디에틸벤젠, 트리에틸벤젠, 메틸에틸벤젠, 디이소옥틸 프탈레이트, 디메틸아닐린, 테트라하이드로나프탈렌),

- 비치환, 일치환 및 다치환된 개방 사슬 알칸(예를 들어, 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄),

- 비치환, 일치환 및 다치환된 개방 사슬 알켄(예를 들어, 부텐, 펜텐, 헥센, 헵텐),

- 비치환, 일치환 및 다치환된 사이클릭, 지방족 탄화수소(예를 들어, 사이클로헥산, 데칼린, 쿠반, 디사이클로펜타디엔, 메틸사이클로헥산, 리모넨),

- 카복실산 에스테르(예를 들어, 부틸 아세테이트, 디옥틸 아디페이트, 아크릴산 에스테르, 에틸 부티레이트),

- 비치환, 일치환 및 다치환된 개방 사슬 에테르(예를 들어, 디메틸 에테르, 디에틸 에테르, 디이소프로필 에테르, 메틸 이소프로필 에테르, 디페닐 에테르),

- 비치환, 일치환 및 다치환된 사이클릭 에테르(예를 들어, 테트라하이드로푸란(THF), 디옥산, 푸르푸랄),

- 비치환, 일치환 및 다치환된 케톤(예를 들어, 비이소부틸 케톤) 및

- 이들의 조합 또는 혼합물.

바람직하게는 부압 하에 일어나는 본 발명에 따른 방법에 따르면, 비극성, 무할로겐, 가연성 용매가 사용될 수 있다. 40℃ 초과의 인화점을 갖는 용매가 유리한 것으로 입증되었다. 52℃ 초과의 인화점을 갖는 용매가 특히 유리하다. 그러나, 폭발은 불활성 환경, 예를 들어 질소에 의해 방지될 수도 있기 때문에 본 발명은 이러한 용매에 국한되지 않는다.

하기 목록의 용매는 가연성의 관점에서 유리한 것으로 밝혀졌다: o-, m-, p-디에틸벤젠, 트리메틸벤젠, 트리에틸벤젠, 에틸톨루엔, 데칼린, 테트라하이드로나프탈렌, 디페닐 에테르, 에틸 부티레이트, 푸르푸랄 및 리모넨.

이러한 용매 중에서, 이러한 물질의 건강 위험을 고려하면 하기 용매가 특히 유리한 것으로 언급되어야 한다: o-, m-, p-디에틸벤젠, 헤멜리톨(1,2,3-트리메틸벤젠), 1,2,4 -트리에틸벤젠, 1,3,5-트리에틸벤젠, 디페닐 에테르, 에틸 부티레이트 및 리모넨.

식품용 플라스틱 재료를 처리하기 위해 본원에서 승인된 용매(예를 들어, 2011년 1월 14일 위원회의 규정(EU) 제10/2011호에 따르면, 재료 및 플라스틱 재료로 제조된 물체는 식품과 접촉하도록 되어 있음)는 특히 이러한 적용이 성형 부품의 평활화된 표면으로부터 이점을 얻기 때문에 특히 유리한 것으로 입증되었다. 본 발명에 따라 평활화된 표면은 발수성이고, 따라서 가능한 세균 성장을 효율적으로 방지한다. 이러한 종류의 용매는 다른 많은 것들 중에서도 특히 p-시멘 및 리모넨을 포함한다.

p-시멘 및 디에틸벤젠의 사용도 또한 용매가 확산하는 것을 방지하고, 그들이 비휘발성 물질이기 때문에 취급 오류로 인해 빠져나가는 용매를 쉽게 처분할 수 있다는 장점이 있다.

하기에서 언급되는 바이오-기반 용매는 또한 용매(본 발명의 맥락에서 고비점 물질 및 이전에 용매로서 사용되지 않은 화합물을 포함함)로서 유리한 것으로 입증되었으며, 여기에서 언급되지 않은 다른 바이오-기반 용매도 또한 사용될 수 있다:

바이오-기반 용매로 이루어진 군은 특히 테르펜 및 테르페노이드(산소-함유 테르펜 유도체)를 포함한다. 테르펜 및 테르페노이드는 할로겐화 용매 및 기타 표준 산업용 합성 용매 이상의 여러 가지 이점을 제공한다. 테르펜 및 테르페노이드는 대부분 생물학적 기원(천연 물질)이며 생분해성이다. 생분해성은 특히 생물 지속성 및 온실 손상 할로탄소와 비교하였을 때 유리하다. 또한, 많은 테르펜의 경우, 가용성이 높고 경제적인 이점이 있다(예를 들어, 산업용 오렌지 껍질 폐기물에서 나오는 리모넨, 침엽수에서 나오는 테르피넨). 대부분의 사이클릭 및 아사이클릭 탄화수소와는 달리, 테르펜은 매우 낮은 독성을 가지며, 때로는 의약품(예를 들어, 호흡기 질환용 1,8-시네올)에서 약리학적으로 가치있는 물질로서 사용된다. 많은 테르펜 및 테르페노이드는 또한 향수 및 향미료로 사용된다.

테르펜이라는 용어는 공식적으로는 이소프렌으로부터 유도되는 광범위한 화학적 화합물을 포함한다. 본 발명에 따르면, 하기 테르펜 및 테르페노이드가 용매로서 사용될 수 있다:

- 아사이클릭 모노테르펜, 특히 미르센(7-메틸-3-메틸렌-1,6-옥타디엔), 옥시멘(3,7-디메틸-1,3,6-옥타트리엔), 코스멘, 리날롤, 네롤 및 라반둘롤

- 사이클릭 모노테르펜, 특히 p-멘탄, p-시멘, β-펠란드렌, α-펠란드렌, D-리모넨, L-리모넨, 디펜텐(라세미 혼합물), α-테르피넨, γ-테르피넨, 테르피넨(물질의 혼합물), 피넨(α-피넨, β-피넨 및 δ-피넨), 피난, 멘텐, 캄펜, 이소보르닐란, 이소캄판, 보르난, δ-테르피넨(테르피놀렌), 사비넨, α-투젠, β- 투젠, 카란, 카렌(3-카렌, 2-카렌), 펜찬, α-펜첸, β-펜첸,

- 디테르펜, 특히 네오셈브렌(셈브렌 A)

- 세스퀴테르펜, 특히 발렌센,

- 테르페노이드, 특히 1,8-시네올, 1,4-시네올, 시스-(+)-리모넨-1,2-옥사이드, 트랜스-(+)-리모넨-1,2-옥사이드, 리모넨-1,2:8,9-디옥사이드(혼합물), 티몰, α-피넨 옥사이드 및 β-피넨 옥사이드

- 모노테르펜 케톤 및 모노테르펜 알데히드, 예를 들어 D-캠퍼, L-캠퍼, 카르본, 노피오논, 노르캄포르 및 시트로넬랄

- 모노테르펜 알코올, 예를 들어 멘톨, 이소풀레골, 테르피네올(α-, β-, γ- 및 δ-테르피네올), 4-테르피네놀(테르피넨-4-올), 트랜스-p-멘탄-8-올, 카바크롤, 보르네올, 제라니올 및 라반둘롤

- 헤테로원자를 가진 모노테르펜, 예를 들어 p-멘트-1-엔-8-티올

- 테르페노이드 에스테르, 예를 들어 리날릴 아세테이트, 게라닐 아세테이트, 라반둘롤 아세테이트, 게라니올 부티레이트

언급된 화합물은 순수한 물질 또는 혼합물의 성분으로서 사용될 수 있다. 언급된 화합물과 하나의 다른 화합물과의 혼합물 또는 자연적으로 분포된 성분, 예를 들어 유칼립투스 오일의 유분을 가진 물질의 혼합물도 또한 가능하다.

테르펜 군에 속하지 않는 천연 물질 및 바이오-기반 물질도 또한 적합하다. 특히, 리그닌으로부터의 알킬페놀과 같은 방향족 화합물이 본 발명에 따른 방법을 위한 용매로서 적합하다. 이러한 화합물의 예는 1-페닐에탄올, 과이어콜, 4-메틸과이어콜, 4-에틸과이어콜, 4-메톡시-α-메틸벤질 알코올, 메틸 살리실레이트, 페닐프로파노이드(아네톨, 아피올, 신남알데히드, 딜라피올, 에스트라골), 페닐프로펜(유게놀, 사프롤, 미리스티신, 엘레미신, 에스트라골), 메틸 벤조에이트, 에틸 벤조에이트, 바닐린, 아니솔, 벤즈알데히드, 펜에틸 알코올, 벤질 아세테이트, 아니솔 아세테이트, 카르바크롤, 신나밀 아세테이트 및 이소유게놀이다.

기타 적합한 바이오-기반 화합물은 다음과 같다:

- 사이클릭 및 아사이클릭 카보네이트 에스테르(에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트 에스테르, 디에틸 카보네이트 에스테르, 디페닐 카보네이트 에스테르)

- 푸란계 에테르(푸란, 2-아밀푸란, 테트라하이드로푸란, 특히 2-메틸테트라하이드로푸란, 테트라하이드로-2-메틸-3-푸라논)

- 락트산 에스테르, 특히 에틸 락테이트 및 메틸 락테이트

- 디에틸 숙시네이트

- 피루브산 알킬 에스테르(특히 에틸 피루베이트)

- 에틸렌 글리콜 디아세테이트

- 펜틸 아세테이트, 이소펜틸 아세테이트

- 아세토아세트산 에스테르

- 레불린산

- 레불린산 에틸 에스테르

- 아세트알데히드 디에틸 아세탈

- 메틸 이소헥세닐 케톤

- 2-(부티릴옥시)프로피온산 부틸 에스테르

- 부티르산 헥실 에스테르

- 이소발레르산 2-메틸부틸 에스테르

- 락톤(δ-데카락톤, γ-데카락톤, γ-옥타락톤, γ-발레로락톤, δ-도데카락톤, δ-노나락톤, δ-테트라데카락톤, γ-도데카락톤, γ-헥사락톤, γ-노나노락톤, γ-발레로락톤)

식품용 플라스틱 재료를 처리하기 위해 승인된 바이오-기반 용매(예를 들어, 2011년 1월 14일 위원회의 규정(EU) 제10/2011호에 따르면, 재료 및 플라스틱 재료로 제조된 물체는 식품과 접촉하도록 되어 있음)는 특히 이러한 적용이 성형 부품의 평활화된 표면으로부터 이점을 얻기 때문에 특히 유리한 것으로 입증되었다. 본 발명에 따라 평활화된 표면은 발수성이고, 따라서 가능한 세균 성장을 효율적으로 방지한다. 이러한 종류의 용매는 다른 많은 것들 중에서도 특히 1,8-시네올, 리모넨, 테르피넨 및 테르피네올을 포함한다.

본 발명의 일 실시형태에서, 첨가제가 바이오-기반 용매에 첨가될 수 있다. 본 발명에 따른 첨가제는 하나 이상의 산화방지제, 열 안정화제 및 중합 억제제이다. 이들은 바람직하게는 각각 5 ppm 내지 4000 ppm의 농도로 바이오-기반 용매에 첨가된다.

적합한 산화방지제는 바람직하게는 입체 장애 및 비휘발성 페놀 화합물, 예를 들어 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀(BHT), 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠, 펜타에리트리톨 테트라키스(3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시-페닐)-프로피오네이트), 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 트리에틸렌 글리콜 비스(3-tert-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트, 2,2'-티오-비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀) 및 2,2'-티오디에틸 비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]이다. 또한, 입체 장애 아민(HALS), 예를 들어 디아릴아민(예를 들어, 4,4-비스(a,a-디메틸벤질)디페닐아민) 또는 테트라메틸피페리딘을 기본으로 하는 화합물(예를 들어, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4- 피페리딜)세바케이트)이 사용될 수 있다. 특히, 유기 포스파이트 및 포스포나이트, 예를 들어 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨 디포스파이트, 3,9-비스(옥타데실옥시)-2,4,8,10-테트라옥사-3,9-디포스파스피로[5.5]운데칸 및 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)[1,1-비페닐]-4,4'-디일비스포스포나이트가 독립적으로 또는 다른 안정화제와 함께 사용될 수 있다. 페놀계 화합물(1차 산화방지제)과 인계 화합물(2차 산화방지제)의 조합이 특히 효과적이다. 안정화 효과가 있는 다른 가능한 첨가제는 2,2-(2,5-티오펜디일)비스(5-tert-부틸벤즈옥사졸), 페노티아진, 하이드로퀴논, 하이드로퀴논 에테르, 퀴논 알키드 및 니트록실 화합물, 뿐만 아니라 이들의 혼합물, 벤조퀴논, 구리 염, 아연 염, 칼슘 스테아레이트, 카테콜, 크레졸, 니트로벤젠 및 벤조트리아졸을 포함한다.

안정화제는 바이오-기반 용매와 함께 증발하지 않지만, 상당히 높은 비점 또는 분해 온도를 갖기 때문에, 바이오-기반 용매는 첨가제로부터 쉽게 분리될 수 있다. 예를 들어, 용매 교환의 경우, 바이오-기반 용매는 안정화제와 별도로 폐기될 수 있다.

동시에, 처리할 성형 부품은 단지 첨가제가 아닌 바이오-기반 용매의 증기와 접촉한다. 이는 식품과 접촉하는 플라스틱 재료를 처리하는 데 적합한 용매가 성형 부품을 처리하는 데 사용되는 경우에 특히 유리하다.

3D 프린팅 방법에 따라 제조된 성형 부품의 표면이 처리되기 전에, 성형 부품은 예를 들어 과잉 분말을 제거하기 위해 기계적으로, 예를 들어 블라스팅으로 처리될 수 있다. 이는 분말 잔사가 부분적으로 용해된 다음 표면 상에서 경화되기 때문에 특히 유리하다. 표면에 잔여 분말이 너무 많은 경우, 평활화 결과에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

또한, 성형 부품은 표면 압축을 달성하기 위해 평활화 전 또는 후에 플라스틱 재료의 볼로 블라스팅될 수 있다. 플라스틱 재료의 볼은 성형 부품의 재료보다 낮은 경도를 갖는 것이 유리하며; 이렇게 하면 표면이 손상되지 않고 표면이 압축된다.

본 발명의 일 실시형태에서, 성형 부품은 평활화 전 또는 후에 착색될 수 있고/있거나 평활화 후에 함침되거나 페인팅될 수 있다.

3D 프린팅 방법에 따라 제조된 성형 부품의 표면이 처리되기 전에, 성형 부품은 예를 들어 과잉 분말을 제거하기 위해 기계적으로, 예를 들어 블라스팅으로 처리될 수 있다. 이는 분말 잔사가 부분적으로 용해된 다음 표면 상에서 경화되기 때문에 특히 유리하다. 표면에 잔여 분말이 너무 많은 경우, 평활화 결과에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

또한, 성형 부품은 표면 압축을 달성하기 위해 평활화 전 또는 후에 플라스틱 재료의 볼로 블라스팅될 수 있다. 플라스틱 재료의 볼은 성형 부품의 재료보다 낮은 경도를 갖는 것이 유리하며; 이렇게 하면 표면이 손상되지 않고 표면이 압축된다.

본 발명의 일 실시형태에서, 성형 부품은 평활화 전 또는 후에 착색될 수 있고/있거나 평활화 후에 함침되거나 페인팅될 수 있다.

도 3은 3개의 사이클(단계 S4 내지 S5)이 실행되는 본 발명에 따른 방법을 수행하는 동안 압력-기밀 용기의 내부 또는 이러한 내부로 도입된 성형 부품의 온도 프로파일을 도시하며, 여기서 성형 부품의 온도 또는 내부의 내부 온도는 각각의 사이클 이후에 상승한다.

그러나, 사이클은 또한 증기상 용매로 표면을 여러 번 기화시키는 것도 포함할 수 있으며, 내부 온도는 표면의 각각의 기화 사이에 조정될 수 있다. 도 3에 도시된 온도 프로파일을 사용하면, 아래에서 도시되고 기술되는 3개의 사이클은 단일 사이클의 일부가 될 수도 있다. 이것은 또한 도 4 내지 도 7을 참조하여 도시된 다른 온도 프로파일에도 적용된다.

도 3에 도시된 예의 경우, 폴리프로필렌 재료를 사용하여 성형 부품을 제조하였다. 디에틸벤젠을 용매로 사용하였다.

디에틸벤젠은 일반적으로 1,2-, 1,3- 및 1,4-디에틸벤젠의 이성질체의 혼합물을 의미하는 것으로 이해되어야 하며, 혼합 비율은 바람직하게는 다음과 같다:

- 1% 내지 35%의 1,2-디에틸벤젠,

- 25% 내지 85%의 1,3-디에틸벤젠 및

- 5% 내지 60%의 1,4-디에틸벤젠.

하기 혼합 비율이 특히 바람직하다:

- 1% 내지 25%의 1,2-디에틸벤젠,

- 40% 내지 85%의 1,3-디에틸벤젠 및

- 20% 내지 55%의 1,4-디에틸벤젠.

두 경우 모두에서, 성분을 합하면 100%가 된다.

압력-기밀 용기의 내부를 먼저 약 130℃의 제1 내부 온도로 만든다. 시간 t1에서, 성형 부품을 내부에 배치하고, 압력-기밀 용기를 압력-기밀 방식으로 폐쇄한 다음, 진공을 내부에서 큰 규모로 발생시킨다. 내부에 배치된 성형 부품은 내부의 복사열에 의해 가열되고, 그 결과 제1 내부 온도는 동시에 대략 108℃인 제3 내부 온도로 강하한다. 시간 t2에서, 성형 부품의 온도는 제3 내부 온도에 상당 부분 대응한다.

시간 t2 직후일 수 있는 시간 t3에서, 130℃로 가열된 용매가 첨가되며, 이는 갑자기 증발하거나 용매 증기로서 압력-기밀 용기의 내부로 유입된다. 성형 부품의 온도와 용매 증기 사이의 온도 차이가 약 22℃이기 때문에, 용매 증기는 성형 부품의 표면 상에 응축된다.

용매를 첨가하면, 내부 온도가 약 2℃ 상승하여 제2 내부 온도(이 경우, 약 110℃)가 된다. 이러한 제2 내부 온도에 도달한 후(시간 t3.1), 용매의 공급을 중단하고 성형 부품의 진공 건조를 수행한다. 내부에 여전히 남아 있는 용매 증기는 흡인 제거할 수 있다. 내부의 내벽 상에 또는 내부의 바닥 상에 존재하는 용매 응축물도 또한 흡인 제거할 수 있다. 건조 공정은 몇 초가 걸린다.

건조 공정 T를 시작하기 전과 용매 증기를 흡인 제거하기 전에, 지정된 유지 시간 H가 제공될 수 있으며, 이 시간 동안 성형 부품은 용매 또는 용매 증기를 압력-기밀 용기의 내부에 도입한 직후 조정되는 환경에 놓여 있다(시간 t3.1). 유지 시간 H에 도달한 후, 건조 공정 T를 시작하고 용매 증기를 흡인 제거할 수 있다. 건조 공정 T 이후에, 추가의 유지 시간 H가 제공될 수 있다. 유지 시간은 0.5초 내지 600초, 바람직하게는 1초 내지 60초이다. 2개의 유지 시간은 길이가 다를 수 있다. 2개의 유지 시간 중 하나는 또한 생략될 수도 있다.

성형 부품이 건조된 후, 시간 t4에서 용매가 다시 첨가되고, 성형 부품은 여전히 약 130℃의 온도를 갖는다. 성형 부품과 도입된 용매 사이의 온도 차이가 시간 t3에서 보다 현재 더 낮기 때문에(이 경우, 대략 20℃), 원하는 평활화 효과를 위해 충분한 용매 증기가 성형 부품의 표면 상에 응축될 수 있도록 용매를 첨가하여 제2 내부 온도 및 따라서 성형 부품의 온도를 (이 경우, 대략 115℃로) 훨씬 더 상승시켜야 한다. 그런 다음, 성형된 부품을 다시 진공 건조시킨다.

제3 사이클은 130℃로 가열된 용매가 다시 첨가되는 시간 t5에서 시작된다. 시간 t5에서 성형 부품의 온도와 첨가된 용매 사이의 온도 차이가 시간 t4에서 보다 훨씬 작기 때문에(이 경우, 대략 15℃), 제2 내부 온도 및 따라서 성형 부품의 온도는 약 120℃에서 존재하는 용매를 첨가하여 더 상승시켜야 한다. 이렇게 하면 제3 사이클에서 원하는 평활화를 위해 충분한 용매 증기가 성형 부품의 표면 상에 응축될 수 있다. 그런 다음, 성형 부품을 진공 건조시킨다.

용매 또는 용매 증기가 각각 첨가된 후, 전술한 유지 시간이 제공될 수 있다.

도 3에 도시된 예에서, (시간 t4에서) 용매의 제2 첨가 후, 건조 공정 T가 개시되기 전에 유지 시간 H가 제공된다. 그러나, 건조 공정 T 이후의 추가의 유지 시간은 여기에서는 제공되지 않는다.

또한, 도 3에 도시된 예에서, (시간 t5의 지점에서) 용매의 제3 첨가 후, 먼저 건조 공정이 사전 유지 시간 없이 수행된다. 그런 다음, 건조 공정 후에 유지 시간 H가 제공된다.

본 발명의 일 실시형태에서, 단지 제1 사이클, 즉 시간 t3.1과 t4 사이에서만 유지 시간이 제공되도록 규정할 수 있다.

언급된 유지 시간은 또한 도 4 내지 7에 도시된 예에서도 제공될 수 있다.

시간 t6에서, 내부 냉각 및 따라서 성형 부품의 냉각이 최종적으로 개시된다. 특정 내부 온도, 현재의 경우에는 대략 105℃ 내지 110℃에 도달한 후, 성형 부품이 내부에서 제거될 수 있다. 이러한 냉각 공정은 단지 선택적이다, 즉, 성형 부품은 건조 후 바로 제거될 수 있다. 그러나, 냉각 공정은, 이러한 냉각 공정이 부압 하에 또는 진공 하에 일어나기 때문에 제거된 성형 부품의 황변을 방지한다는 장점을 가지고 있다. 또한, 냉각을 제어하면 냉각 중에 성형 부품이 노출되는 열 응력을 감소시킬 수 있다.

물론, 성형 부품을 제거하기 전에 압력-기밀 용기의 내부를 대기압으로 만들어야 한다.

제2 및 제3 사이클에서 달성되는 제2 내부 온도는 제2 사이클 및 제3 사이클에 대한 용매 온도가 그에 따라 상승하면 감소될 수 있다. 예를 들어, 제2 사이클에서 용매 온도를 130℃에서 135℃로 상승시키는 것으로 충분할 수 있으므로 제2 내부 온도는 단지 제2 사이클에서 110°C에서 112°C로 상승시키면 되는데, 이 경우에는 시간 t4에서의 성형 부품의 온도와 용매의 온도 사이의 온도 차이가 시간 t3에서와 거의 동일하기 때문이다. 그러나, 이러한 용매 온도의 상승은 단지 상승된 용매 온도가 성형 부품의 표면에 대한 과도한 용해 또는 손상을 초래하지 않는 경우에만 가능하다.

도 4는 내부의 내부 온도, 내부의 내부 온도 및 따라서 각각의 사이클 이후에 특정 값으로 냉각되는 성형 부품의 온도에 대한 온도 프로파일을 도시한다.

이 경우에도 또한 PP를 사용하여 성형 부품을 제조하였다. 이 경우에도 또한 디에틸벤젠을 용매로 사용하였다.

먼저, 압력-기밀 용기의 내부를 약 130℃의 제1 내부 온도로 만든다. 시간 t1에서, 성형 부품을 내부에 배치하고, 내부를 압력-기밀 방식으로 폐쇄한다. 그러면 내부에 상당한 정도로 진공이 발생된다. 성형 부품의 온도와 제1 내부 온도 사이의 온도 차이는 시간 t2까지 제1 내부 온도는 제3 내부 온도로 강하되고 성형 부품의 온도는 이러한 제3 내부 온도(이 경우, 대략 108℃)까지 상승한다는 것을 의미한다.

이러한 제3 내부 온도에 도달한 후, 130℃로 가열된 용매가 시간 t3에서 첨가되며, 이러한 용매는 내부에서 갑자기 증발하거나 이미 용매 증기로 내부에 도달한다. 용매 증기는 성형 부품의 표면 상에 응축되어 원하는 평활화에 영향을 미친다. 용매를 첨가하면, 내부의 내부 온도 및 또한 성형 부품의 온도가 제3 내부 온도에서 제2 내부 온도(이 경우, 대략 110℃)로 상승한다. 이러한 제2 내부 온도에 도달하자마자, 용매의 도입은 중단한다. 그런 다음, 성형 부품을 진공 건조시킨다.

건조 공정이 완결된 후, 내부는 바람직하게는 시간 t2에서와 같이 제3 내부 온도로 냉각된다(이 경우에는, 따라서 대략 108℃). 이렇게 하면, 다음 사이클에서, 성형 부품의 온도와 용매의 온도 사이의 온도 차이가 시간 t3에서와 동일하게 된다.

내부 또는 성형 부품을 냉각시킨 후, 130℃로 가열된 용매를 시간 t4에서 다시 첨가한다. 도 3에 도시된 온도 프로파일과는 대조적으로, 시간 t4 이후에 도달하는 제2 내부 온도는 제1 사이클에서보다 이러한 제2 사이클에서 더 높을 필요가 없다. 내부에 용매를 첨가함으로써 제2 사이클의 제2 내부 온도를 제1 사이클에서와 같은 제2 내부 온도(즉, 약 110℃)로 만드는 것으로 충분하다. 성형 부품의 온도와 제2 사이클이 시작될 때의 용매의 온도 사이의 온도 차이로 인하여, 원하는 평활화를 위해 성형 부품의 표면 상에 충분한 증기가 응축될 수 있다. 그런 다음, 성형 부품을 다시 진공 건조하고 내부의 내부 온도를 바람직하게는 시간 t2에서와 같이 제3 내부 온도로 다시 낮춘다.

제3 사이클은 제2 사이클과 동일하며 130℃로 가열된 용매를 첨가함으로써 시간 t5에서 개시된다.

제3 사이클은 시간 t6에서 완결되고 내부는 지정된 온도로 냉각될 수 있다. 그런 다음, 성형 부품은 압력-기밀 용기로부터 제거될 수 있다. 그러나, 이러한 냉각 공정은 또한 생략될 수도 있으며, 건조 후 성형 부품은 바로 제거될 수도 있다. 이 경우에도 또한, 냉각 공정은 도 3을 참조하여 언급된 이점을 갖는다.

도 5는 내부의 내부 온도, 내부의 내부 온도 및 따라서 각각의 사이클 이후에 특정 값으로 냉각되는 성형 부품의 온도에 대한 온도 프로파일을 도시한다.

이 경우에도 또한 PP를 사용하여 성형 부품을 제조하였다. 이 경우에도 또한 디에틸벤젠을 용매로 사용하였다.

먼저, 압력-기밀 용기의 내부를 약 130℃의 제1 내부 온도로 만든다. 시간 t1에서, 성형 부품을 내부에 배치하고, 내부를 압력-기밀 방식으로 폐쇄한다. 그러면 내부에 상당한 정도로 진공이 발생된다. 성형 부품의 온도와 제1 내부 온도 사이의 온도 차이는 시간 t2까지 제1 내부 온도는 제3 내부 온도로 강하되고 성형 부품의 온도는 이러한 제3 내부 온도(이 경우, 대략 115℃)까지 상승한다는 것을 의미한다.

이러한 제3 내부 온도에 도달한 후, 130℃로 가열된 용매가 시간 t3에서 첨가되며, 이러한 용매는 내부에서 갑자기 증발하거나 이미 용매 증기로 내부에 도달한다. 용매 증기는 성형 부품의 표면 상에 응축되어 원하는 평활화에 영향을 미친다. 용매를 첨가하면, 내부의 내부 온도 및 또한 성형 부품의 온도가 제3 내부 온도(이 경우, 대략 115℃)에서 제2 내부 온도(이 경우, 대략 117.5℃)로, 즉 대략 2.5℃ 상승한다. 이러한 제2 내부 온도에 도달하자마자, 용매의 도입은 중단한다. 그런 다음, 성형 부품을 진공 건조시킨다.

건조 공정이 완결된 후, 내부를 냉각시킨다. 도 4에 도시된 예에서는 내부의 온도가 시간 t2에서와 같은 온도로 낮아졌던 반면, 도 5에 도시된 예에서는 내부의 온도가 시간 t2에서와 같은 온도 미만의 온도(이 경우, 112.5℃까지 대략 5℃)까지 낮아진다. 이렇게 하면, 다음 사이클의 시작 시점에서, 성형 부품의 온도와 용매의 온도 사이의 온도 차이가 이전 사이클(시간 t3)의 시작 시점보다 커진다.

내부 또는 성형 부품을 냉각시킨 후, 130℃로 가열된 용매를 시간 t4에서 다시 첨가한다. 도 4에 도시된 온도 프로파일과는 대조적으로, 시간 t4 이후에 도달하는 제2 내부 온도는 제1 사이클에서보다 이러한 제2 사이클(이 경우, 대략 115℃)에서 더 낮을 수 있다. 성형 부품의 온도와 용매의 온도 사이의 시간 t4에서의 더 큰 온도 차이로 인하여, 그럼에도 불구하고 원하는 평활화를 위해 성형 부품의 표면 상에 충분한 증기가 응축될 수 있다. 그런 다음, 성형 부품을 다시 진공 건조하고 내부의 내부 온도를 다시 낮춘다(이 경우, 약 110℃).

제3 사이클은 제2 사이클과 동일하며 시간 t5에서 130℃로 가열된 용매를 첨가함으로써 개시되어 제2 내부 온도가 약 112℃까지 상승한다.

제3 사이클은 시간 t6에서 완결되고 내부는 지정된 온도로 냉각될 수 있다. 그런 다음, 성형 부품은 압력-기밀 용기로부터 제거될 수 있다. 그러나, 이러한 냉각 공정은 또한 생략될 수도 있으며, 건조 후 성형 부품은 바로 제거될 수도 있다. 이 경우에도 또한, 냉각 공정은 도 3을 참조하여 언급된 이점을 갖는다.

이러한 경우의 이점은 일정한 냉각으로 인해 성형 부품의 표면이 각각의 사이클에서 덜 용해되어 더 온화한 평활화를 유도한다는 것이다. 제1 사이클의 더 높은 온도는 신속한 제1 평활화가 달성된다는 이점이 있다.

또한, 각각의 사이클 이후의 용매의 온도를 예를 들어 2℃ 내지 5℃ 정도 감소시키는 것이 유리할 수 있다. 이것은 또한 도 3, 도 4, 도 6 및 도 7을 참조하여 도시된 변형에도 적용된다.

도 6은 내부의 내부 온도, 내부의 내부 온도 및 따라서 각각의 사이클 이후에 특정 값으로 냉각되는 성형 부품의 온도에 대한 온도 프로파일을 도시한다. 도 5에 도시된 온도 프로파일과는 대조적으로, 각각의 사이클의 제2 내부 온도는 이전 사이클에서보다 높다.

이 경우에도 또한 PP를 사용하여 성형 부품을 제조하였다. 이 경우에도 또한 디에틸벤젠을 용매로 사용하였다.

먼저, 압력-기밀 용기의 내부를 약 130℃의 제1 내부 온도로 만든다. 시간 t1에서, 성형 부품을 내부에 배치하고, 내부를 압력-기밀 방식으로 폐쇄한다. 그러면 내부에 상당한 정도로 진공이 발생된다. 성형 부품의 온도와 제1 내부 온도 사이의 온도 차이는 시간 t2까지 제1 내부 온도는 제3 내부 온도로 강하되고 성형 부품의 온도는 이러한 제3 내부 온도(이 경우, 대략 111℃)까지 상승한다는 것을 의미한다.

이러한 제3 내부 온도에 도달한 후, 130℃로 가열된 용매가 시간 t3에서 첨가되며, 이러한 용매는 내부에서 갑자기 증발하거나 이미 용매 증기로 내부에 도달한다. 용매 증기는 성형 부품의 표면 상에 응축되어 원하는 평활화에 영향을 미친다. 용매를 첨가하면, 내부의 내부 온도 및 또한 성형 부품의 온도가 제3 내부 온도(이 경우, 대략 111℃)에서 제2 내부 온도(이 경우, 대략 113℃)로, 즉 대략 2℃ 상승한다. 이러한 제2 내부 온도에 도달하자마자, 용매의 도입은 중단한다. 그런 다음, 성형 부품을 진공 건조시킨다.

건조 공정이 완결된 후, 내부를 냉각시킨다(이 경우, 대략 111℃까지 대략 2℃ 정도). 이렇게 하면, 다음 사이클의 시작 시점에서, 성형 부품의 온도와 용매의 온도 사이의 온도 차이가 이전 사이클(시간 t3)의 시작 시점과 거의 동일하게 된다.

내부 또는 성형 부품을 냉각시킨 후, 130℃로 가열된 용매를 시간 t4에서 다시 첨가한다. 도 5에 도시된 온도 프로파일과는 대조적으로, 시간 t4 이후에 도달하는 제2 내부 온도는 제1 사이클에서보다 이러한 제2 사이클(이 경우, 대략 115℃)에서 더 높을 수 있다. 그런 다음, 성형 부품을 다시 진공 건조하고 내부의 내부 온도를 다시 낮춘다(이 경우, 약 113℃까지 약 2℃ 정도).

제3 사이클은 제2 사이클과 동일하며 시간 t5에서 130℃로 가열된 용매를 첨가함으로써 개시되어 제2 내부 온도가 약 117℃까지 상승한다.

제3 사이클은 시간 t6에서 완결되고 내부는 지정된 온도로 냉각될 수 있다. 그런 다음, 성형 부품은 압력-기밀 용기로부터 제거될 수 있다. 그러나, 이러한 냉각 공정은 또한 생략될 수도 있으며, 건조 후 성형 부품은 바로 제거될 수도 있다. 이 경우에도 또한, 냉각 공정은 도 3을 참조하여 언급된 이점을 갖는다.

도 7은 내부의 내부 온도에 대한 온도 프로파일을 도시하며, 여기서 내부의 내부 온도, 및 따라서 성형 부품의 온도는 각각의 사이클 이후에 추가로 가열된다.

이 경우에도 또한 PP를 사용하여 성형 부품을 제조하였다. 1,2-디에틸벤젠을 용매로 사용하였다. 이러한 이성질체는 이성질체 혼합물 및 다른 순수한 이성질체와 비교하여 호흡기 독성 징후가 전혀 없기 때문에 민감한 응용 분야, 예를 들어 의료 분야에 특히 유리하다.

먼저, 압력-기밀 용기의 내부를 약 130℃의 제1 내부 온도로 만든다. 시간 t1에서, 성형 부품을 내부에 배치하고, 내부를 압력-기밀 방식으로 폐쇄한다. 그러면 내부에 상당한 정도로 진공이 발생된다. 성형 부품의 온도와 제1 내부 온도 사이의 온도 차이는 시간 t2까지 제1 내부 온도는 제3 내부 온도로 강하되고 성형 부품의 온도는 이러한 제3 내부 온도(이 경우, 대략 111℃)까지 상승한다는 것을 의미한다.

이러한 제3 내부 온도에 도달한 후, 130℃로 가열된 용매가 시간 t3에서 첨가되며, 이러한 용매는 내부에서 갑자기 증발하거나 이미 용매 증기로 내부에 도달한다. 용매 증기는 성형 부품의 표면 상에 응축되어 원하는 평활화에 영향을 미친다. 용매를 첨가하면, 내부의 내부 온도 및 또한 성형 부품의 온도가 제3 내부 온도(이 경우, 대략 111℃)에서 제2 내부 온도(이 경우, 대략 113℃)로, 즉 대략 2℃ 상승한다. 이러한 제2 내부 온도에 도달하자마자, 용매의 도입은 중단한다. 그런 다음, 성형 부품을 진공 건조시킨다.

건조 공정이 완결된 후, 내부 및 따라서 성형 부품을 추가로 가열한다(이 경우, 대략 115℃까지 대략 2℃ 정도).

내부 또는 성형 부품을 가열한 후, 130℃로 가열된 용매를 시간 t4에서 다시 첨가한다. 제2 내부 온도는 약 118℃로 약 3℃ 정도 상승한다. 그런 다음, 성형 부품을 다시 진공 건조하고 내부의 내부 온도를 다시 추가로 상승시킨다(이 경우, 약 120℃까지 약 2℃ 정도).

제3 사이클은 제2 사이클과 동일하며 시간 t5에서 130℃로 가열된 용매를 첨가함으로써 개시되어 제2 내부 온도가 약 123℃까지 상승한다.

제3 사이클은 시간 t6에서 완결되고 내부는 지정된 온도로 냉각될 수 있다. 그런 다음, 성형 부품은 압력-기밀 용기로부터 제거될 수 있다.

도 3 내지 도 7을 참조하여 도시된 온도 프로파일의 예에서, 각각의 경우에 3회의 사이클(표면의 스티밍 및 후속 건조)을 수행하였다. 원하는 평활도에 따라, 그리고 성형 부품의 재료 및 사용된 용매에 따라, 또한 3회 이상 또는 3회 미만의 사이클을 수행할 수도 있다.

도 3 내지 도 7을 참조하여 도시된 온도 프로파일의 예에서, 압력-기밀 용기의 내부 온도는 먼저 지정된 제1 내부 온도(이 경우, 130℃)로 만든 다음, (냉각된) 성형 부품을 (시간 t1에서) 내부로 도입하였다.

그러나, 이에 대한 대안으로, 성형 부품을 또한 "차가운" 내부로 도입한 다음, 내부를 원하는 제1 내부 온도(예를 들어, 130℃)로 만들 수도 있다. 도 3 내지 도 7을 참조하여 도시된 예에서, 이러한 경우에는 내부(내부에 포함된 차가운 성형 부품을 포함함)를 제3 내부 온도로의 후속 저하가 전혀 필요하지 않은 제1 내부 온도로 만드는 것으로 충분할 것이다. 예를 들어, 도 3에 도시된 예에서, 내부에 배치된 성형 부품이 있는 내부는 대략 108℃의 온도에 도달할 때까지 가열할 수 있다. 그런 다음 용매를 직접 첨가할 수 있다. 이러한 경우에는 진공 하에 내부 및 따라서 성형 부품을 가열하는 것이 유리하다.

도 3 내지 도 7을 참조하여 도시된 예에서, 각각의 사이클에 동일한 용매가 첨가되었다. 대안적으로, 적어도 하나의 사이클에서, 다른 사이클의 용매와 상이한 용매가 첨가될 수 있다. 특히 거친 기공 표면을 가진 성형 부품의 경우, 예를 들어 용매를 제1 사이클에서 첨가하여 표면이 더 신속하게 및/또는 더 강하게 용해되도록 할 수 있다. 이것은 또한 더 큰 기공을 폐쇄시킬 수도 있다. 그런 다음, 용매를 다음 사이클 각각에 첨가한 다음, 표면을 약간만 및/또는 더 서서히 용해시킬 수 있다.

도 3, 도 6 및 도 7에 도시된 예에서, 제2 내부 온도는 각각의 사이클과 함께 연속적으로 상승한다. 도 4에 도시된 예에서, 제2 내부 온도는 복수의 사이클에 걸쳐 일정하게 유지된다. 도 5에 도시된 예에서, 제2 내부 온도는 각 사이클과 함께 연속적으로 강하한다.

도 3 내지 도 7에 도시된 온도 프로파일은 또한 조합될 수 있다. 다시 말해, 본 발명에 따른 방법은 또한 제2 내부 온도가 2개 이상의 연속적인 사이클에서 상승 또는 하강하고 이러한 사이클 이후의 사이클에서 하강 또는 상승하는 방식으로 수행될 수 있다. 따라서, 온도 프로파일은, 성형 부품의 재료 및 사용되는 용매에 따라, 특히 상이한 사이클에서 상이한 용매가 사용되는 경우에 달성할 표면 평활성에 최적으로 조정될 수 있다.

도 3 내지 도 7을 참조하여 전술한 실험을 하기에 대해 반복하였다:

- 성형 부품 재료 PEEK 및 용매 디에틸벤젠, 및

- 성형 부품 재료 PP 및 용매 크실렌.

예: 성형 부품 재료 PEEK 및 용매 디에틸벤젠:

실험은 도 3에 도시된 온도 프로파일을 사용하여 수행하였다. 기공이 전혀 없는 표면을 가진 성형 부품이 생성되었다.

예: 성형 부품 재료 PP 및 용매 크실렌

도 3 내지 도 7에 도시된 온도 프로파일의 온도는 이 경우에 대략 100℃ 내지 140℃이다. 구체적으로, 도 3에 도시된 온도 프로파일을 사용하여 PP로 제조된 성형 부품으로 실험을 수행하였으며, 여기서 t2에서의 온도는 약 100℃였고, 제2 내부 온도는 제1 사이클의 경우 약 103℃, 제2 사이클의 경우 약 109℃, 그리고 제3 사이클의 경우 약 115℃였다. 압력-기밀 용기의 내부의 압력은 대기압 미만(구체적으로는 약 200 hPa)으로 설정하였다. 이러한 약간의 부압은 크실렌을 약 100℃의 내부에서 증발시키기에 충분하다.

두 가지 실험을 아래에서 기술한다.

실험 1:

성형 부품은 3D 프린팅 방법에 따라 폴리아미드 PA2200으로 제조한다.

압력-기밀 용기의 내부(21)를 135℃의 온도로 가열한다(단계 S1, 제1 내부 온도).

성형 부품을 내부(21)로 도입하고(단계 S2), 내부(21)에 광범위한 진공(대략 7 mbar)을 발생시킨다. 성형 부품을 내부로 도입하면서 공정 챔버를 개폐함으로써, 내부를 다시 약간 냉각시킨다(약 125℃로, 제3 내부 온도).

용매 용기를 용매로서의 디에틸벤젠으로 충전한다. 단계(S1) 및 (S2) 이전 또는 도중에, 용매를 약 135℃의 온도로 가열(단계 S3)하여 용매 용기에서 130 mbar의 압력에 도달하였다. 디에틸벤젠의 증기압 곡선에 기초하여, 이렇게 하면 용매의 일부가 증발한다.

밸브(50)를 약 16초 동안 개방하면 내부(21)와 용매 용기(40) 사이의 압력 차이로 인해 단계(S4)에서 용매가 내부(21)로 유동하고 성형 부품 상에 응축되는데, 이는 이들이 유입되는 용매 증기보다 더 낮은 온도를 갖기 때문이다. 용매 용기(40)의 압력은 약 100 mbar로 강하되는 반면, 내부(21)의 압력은 약 80 mbar로 상승한다. 동시에, 내부(21)의 온도는 약 126℃(제2 내부 온도)로 상승한다.

이어서, 용매를 내부(21)로부터 흡인 제거하고(단계 S4.1), 성형 부품을 진공 건조시킨다(단계 S5). 이러한 공정에서, 내부(21)의 온도는 용매의 증발로 인해 제2 내부 온도(<126℃) 미만의 온도로 강하되며, 이에 따라 온도는 또한 제3 내부 온도(<125℃) 미만으로 강하될 수 있다. 이는 용매 증기의 온도가 항상 내부(21)의 온도를 초과하고, 따라서 평활화될 성형 부품의 온도를 또한 초과하도록 보장한다. 이렇게 하면 용매는 성형 부품의 표면 상에 응축되고 이들은 후속 기화 사이클에서 더 평활해진다.

그런 다음, 성분이 최종적으로 건조되기 전에 단계(S4), (S4.1) 및 (S5)를 18회 반복한다.

실험 2:

성형 부품은 3D 프린팅 방법에 따라 PEEK로 제조한다.

압력-기밀 용기의 내부(21)를 대략 135℃의 온도로 가열한다(단계 S1, 제1 내부 온도).

성형 부품을 내부(21)로 도입하고(단계 S2), 내부(21)에 광범위한 진공(대략 8 mbar)을 발생시킨다. 공정 챔버(20)를 개폐함으로써, 내부(21)를 이러한 공정 단계에서 다시 약간 냉각시킨다.

이어서, 성형된 부품을 예열된 진공 챔버 내에 30분 동안 그대로 놓아 둔다. 이것은 성형 부품이 부드럽게 가열되고 뜨거운 용매 증기가 유입될 때 촉발되는 열 응력을 최소로 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. 동시에, 이는 재료에 결합될 수 있는 모든 물이 부드럽게 빠져나가도록 하고 후속 스티밍 동안 응축된 용매의 양을 감소시킬 수 있다. 이것은 표면을 오버쿠킹함으로써 야기되는 버블의 형성을 방지하지 못한다. 이 시간 이후, 내부(21)의 온도는 105℃(제3 내부 온도)가 된다.

용매 용기(40)를 용매로서의 디에틸벤젠으로 충전한다. 단계(S1) 및 (S2) 이전 또는 도중에, 용매를 약 135℃의 온도로 가열(단계 S3)하여 내부(70)에서 약 120 mbar의 압력에 도달하였다. 디에틸벤젠의 증기압 곡선에 기초하여, 이렇게 하면 용매의 일부가 증발한다.

밸브(50)를 약 25초 동안 개방하면 내부(21)와 내부(70) 사이의 압력 차이로 인해 단계(S4)에서 용매가 내부(21)로 유동하고 성형 부품 상에 응축되는데, 이는 이들이 유입되는 용매 증기보다 더 낮은 온도를 갖기 때문이다. 용매 용기(40)의 압력은 약 90 mbar로 강하되는 반면, 내부(21)의 압력은 약 70 mbar로 상승한다. 동시에, 내부(21)의 온도는 약 110℃(제2 내부 온도)로 상승한다.

이어서, 용매를 흡인 제거하고(단계 S4.1), 성분을 진공 건조시킨다(단계 S5). 이러한 공정에서, 내부(21)의 온도는 용매의 증발로 인해 제2 내부 온도(<110℃) 미만의 온도로 강하된다.

그런 다음, 내부(21)의 온도를 감소시키는데, 이는, 예를 들어, 용기(20)를 잠시 개방한 다음 용기(20)를 다시 폐쇄하고 내부(21)를 비움으로써 달성될 수 있다. 이는 제2 내부 온도 미만의 온도, 바람직하게는 정확히 제3 내부 온도에 도달했다는 것을 의미한다.

그런 다음, 성분이 최종적으로 건조되기 전에 단계(S4), (S4.1) 및 (S5)를 2회 반복한다.

실험 3:

성형 부품은 3D 프린팅 방법에 따라 폴리프로필렌으로 제조한다.

압력-기밀 용기의 내부(21)를 125℃의 온도로 가열한다(단계 S1).

성형 부품을 내부(21)로 도입하고(단계 S2), 내부(21)에 광범위한 진공(대략 7 mbar)을 발생시킨다. 성형 부품을 내부로 도입하면서 공정 챔버를 개폐함으로써, 내부를 다시 약간 냉각시킨다(약 115℃로).

용매 용기를 용매로서의 1,8-시네올로 충전한다. 단계(S1) 및 (S2) 이전 또는 도중에, 용매를 약 130℃의 온도로 가열(단계 S3)하여 용매 용기에서 250 mbar의 압력에 도달하였다. 리모넨의 증기압 곡선에 기초하여, 이렇게 하면 용매의 일부가 증발한다.

밸브(50)를 약 12초 동안 개방하면 내부(21)와 용매 용기(40) 사이의 압력 차이로 인해 단계(S4)에서 용매가 내부(21)로 유동하고 성형 부품 상에 응축되는데, 이는 이들이 유입되는 용매 증기보다 더 낮은 온도를 갖기 때문이다. 용매 용기(40)의 압력은 약 100 mbar로 강하되는 반면, 내부(21)의 압력은 약 85 mbar로 상승한다. 동시에, 내부(21)의 온도는 약 116℃로 상승한다.

약 12초 후, 밸브(50)를 폐쇄하여 내부(21)로 공급되는 용매 공급을 중지시킨다. 이어서, 성형 부품을 약 15초 동안 내부(21)에 유지시킨다(유지 시간, 단계 S4a). 그러나, 본 발명의 대안적인 실시형태에서, 이러한 유지 시간은 또한 생략될 수 있다.

이어서, 용매를 내부(21)로부터 흡인 제거하고(단계 S4.1), 성형 부품을 진공 건조시킨다(단계 S5). 이러한 공정에서, 내부(21)의 온도는 용매의 증발로 인해 116℃ 미만의 온도로 강하된다. 이는 용매 증기의 온도가 항상 내부(21)의 온도를 초과하고, 따라서 평활화될 성형 부품의 온도를 또한 초과하도록 보장한다. 이렇게 하면 용매는 성형 부품의 표면 상에 응축되고 이들은 후속 기화 사이클에서 더 평활해진다.

그런 다음, 성분이 최종적으로 건조되기 전에 단계(S4), (S4.1) 및 (S5)를 16회 반복한다.

실험 4:

성형 부품은 3D 프린팅 방법에 따라 열가소성 폴리우레탄(TPU)으로 제조한다.

압력-기밀 용기의 내부(21)를 대략 130℃의 온도로 가열한다(단계 S1).

성형 부품을 내부(21)로 도입하고(단계 S2), 내부(21)에 광범위한 진공(대략 8 mbar)을 발생시킨다. 공정 챔버(20)를 개폐함으로써, 내부(21)를 이러한 공정 단계에서 다시 약간 냉각시킨다.

이어서, 성형된 부품을 예열된 진공 챔버 내에 5분 동안 그대로 놓아 둔다. 이것은 성형 부품이 부드럽게 가열되고 뜨거운 용매 증기가 유입될 때 촉발되는 열 응력을 최소로 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. 동시에, 이는 재료에 결합될 수 있는 모든 물이 부드럽게 빠져나가도록 하고 후속 스티밍 동안 응축된 용매의 양을 감소시킬 수 있다. 이것은 표면을 오버쿠킹함으로써 야기되는 버블의 형성을 방지할 수 있다. 이 시간 이후, 내부(21)는 115℃의 온도로 냉각된다.

용매 용기(40)를 용매로서의 에틸 락테이트로 충전한다. 단계(S1) 및 (S2) 이전 또는 도중에, 용매를 약 130℃의 온도로 가열(단계 S3)하여 내부(70)에서 약 170 mbar의 압력에 도달하였다. 에틸 락테이트의 증기압 곡선에 기초하여, 이렇게 하면 용매의 일부가 증발한다.

밸브(50)를 약 25초 동안 개방하면 내부(21)와 내부(70) 사이의 압력 차이로 인해 단계(S4)에서 용매가 내부(21)로 유동하고 성형 부품 상에 응축되는데, 이는 이들이 유입되는 용매 증기보다 더 낮은 온도를 갖기 때문이다. 용매 용기(40)의 압력은 약 90 mbar로 강하되는 반면, 내부(21)의 압력은 약 70 mbar로 상승한다. 동시에, 내부(21)의 온도는 약 120℃로 상승한다.

약 12초의 유지 시간(단계 S4a) 후(유지 시간은 선택적임), 용매를 흡인 제거하고(단계 S4.1), 성분을 진공 건조시킨다(단계 S5). 이러한 공정에서, 내부(21)의 온도는 용매의 증발로 인해 120℃ 미만의 온도로 강하된다. 건조 후, 성형 부품은 내부(21)로부터 제거되거나 방법이 단계(S4)로 계속 진행되기 전에 대략 30초의 유지 시간(단계 S5a) 동안 내부(21)에 잔류할 수 있다. 또한 이러한 경우에도, 본 발명의 대안적인 실시형태에서, 유지 시간(단계 S5a)은 생략될 수 있다.

그런 다음, 성분이 최종적으로 건조되기 전에 단계(S4), (S4.1) 및 (S5)를 2회 반복한다.

실험 5:

150 ml의 D-리모넨을 교반하면서 250 ml 비이커에서 130℃로 가열하였다. 140℃의 융점을 갖는 3D 프린팅된 폴리프로필렌 성형 부품을 와이어에 부착한 다음, 뜨거운 용매 중에 1초 동안 완전히 침지시켰다(침지법). 실온에서 10초 동안 건조시킨 후, 이 공정을 총 5회 반복하였다. 이어서, 성분을 100℃에서 열풍 에어건(hot air gun)으로 건조하였다. 그 결과 성분의 평활하고 밀봉된 표면이 생성된다.

실험 6:

성형 부품은 3D 프린팅 방법에 따라 폴리프로필렌으로 제조한다.

압력-기밀 용기의 내부(21)를 125℃의 온도로 가열한다(단계 S1).

성형 부품을 내부(21)로 도입하고(단계 S2), 내부(21)에 광범위한 진공(대략 10 mbar)을 발생시킨다. 성형 부품을 내부로 도입하면서 공정 챔버를 개폐함으로써, 내부를 다시 약간 냉각시킨다(약 115℃로).

또 다른 실시형태에서, 공정 챔버의 온도는 또한 125℃의 항온에서 유지될 수 있다.

성분은 30분 동안 진공 내부(100 mbar)에서 유지되며, 그 동안 성분은 약 95℃로 가열한다.

용매 용기를 용매로서 천연 소스에서 추출한 순수한 1,8-시네올(유칼립톨)로 충전한다. 단계(S1) 및 (S2) 이전 또는 도중에, 바이오-기반 용매를 약 125℃의 온도로 가열(단계 S3)하여 용매 용기에서 230 mbar의 압력에 도달하였다. 1,8-시네올의 증기압 곡선에 기초하여, 이렇게 하면 용매의 일부가 증발한다. 열 출력은 13.2 kW이며 워터 재킷 히터를 통해 제공한다.

밸브(50)를 약 35초 동안 개방하면 내부(21)와 용매 용기(40) 사이의 압력 차이로 인해 단계(S4)에서 용매가 내부(21)로 유동하고 성형 부품 상에 응축되는데, 이는 이들이 유입되는 용매 증기보다 더 낮은 온도를 갖기 때문이다. 용매 용기(40)의 압력은 약 210 mbar로 강하되는 반면, 내부(21)의 압력은 약 200 mbar로 상승한다. 동시에, 내부(21)의 온도는 상승한다.

약 35초 후, 밸브(50)를 폐쇄하여 내부(21)로 공급되는 용매 증기의 공급을 중지시킨다. 본 발명의 일 실시형태에서, 이어서 성형 부품은 약 10초 동안 내부(21)의 용매 증기 중에 잔류할 수 있다(유지 시간, 단계 S4a).

이어서, 용매를 진공에 의해 내부(21)로부터 흡인 제거하고(단계 S4.1), 성형 부품을 진공 건조시킨다(단계 S5). 이것은 약 120초 동안 약 10 mbar에서 발생한다. 내부(21)의 온도는 용매의 증발로 인해 용매 용기(40) 내의 용매 증기보다 낮은 온도로 강하된다. 이는 용매 증기의 온도가 항상 내부(21)의 온도를 초과하고, 평활화될 성형 부품의 온도를 초과하도록 보장한다. 이렇게 하면 용매는 성형 부품의 표면 상에 응축되고 이들은 후속 기화 사이클에서 더 평활해진다.

그런 다음, 성분이 최종적으로 건조되기 전에 단계(S4), (S4.1) 및 (S5)를 20회 반복한다.

추가의 실험에서, 단계(S4), (S4.1) 및 (S5)를 25회 반복하였다.

마지막 증발 단계 이후의 성분의 피크 온도는 약 120℃이다.

도 8은 3D 프린팅 방법에 따라 제조된 적어도 하나의 성형 부품의 표면을 처리하기 위한 본 발명에 따른 장치를 개략적으로 도시한다.

장치는 실질적으로 압력-기밀 용기(20)를 포함하며, 그의 내부(21)로 처리될 성형 부품이 도입된다. 압력-기밀 용기(20)는 부압, 특히 큰 범위의 진공이 내부(21)에서 발생될 수 있도록 설계된다.

장치는 내부(21)로 도입될 용매(70)를 저장하기 위한 용매 용기(40)를 추가로 포함한다. 용매 용기(40)는 또한 압력-기밀성이 되도록, 특히 부압이 내부(70)에서 발생될 수 있는 방식으로 설계될 수 있다.

용매 용기(40) 및 압력-기밀 용기(20)는 공급 라인(25)을 통해 서로 연결되며, 밸브(50)는 용매 용기(40)로부터 용기(20)의 내부(21)로 용매의 공급을 제어할 수 있는 공급 라인에 배열될 수 있다.

압력-기밀 용기(20) 및 용매 용기(40)는, 한편으로는, 압력-기밀 용기(20)의 내부(21) 및, 다른 한편으로는, 용매 용기(40) 내의 용매(70)가 각각 지정된 온도로 가열될 수 있도록 각각 설계된다. 이를 위해, 예를 들어, 가열 재킷 또는 재킷 히터(도 8에 도시되지 않음)가 개개의 용기(20, 40) 상에 배열될 수 있다. 다른 가열 장치가 가능하다.

개방 루프 또는 폐쇄 루프 컨트롤러(60)에 결합된 상응하는 온도 센서(TS)는 내부 및 용매의 온도를 제어하기 위해 제공될 수 있다. 개방 루프 또는 폐쇄 루프 컨트롤러(60)는 측정된 온도 값의 함수로서 내부(21)를 가열하거나 용매(70)를 가열하기 위한 열 에너지의 공급을 제어할 수 있다.

또한, 압력-기밀 용기(20)는 내부(21)의 압력 조건을 모니터링할 수 있는 압력 센서(DS)를 가질 수 있다. 이러한 압력 센서(DS)도 또한 개방 루프 또는 폐쇄 루프 컨트롤러(60)에 결합된다.

개방 루프 또는 폐쇄 루프 컨트롤러(60)는 또한 압력-기밀 용기(20)의 내부(21)에서 부압 또는 진공을 발생할 수 있는 진공 펌프(30)를 제어할 수 있다.

또한, 개방 루프 또는 폐쇄 루프 컨트롤러(60)는 밸브(50)에 결합되어, 개방 루프 또는 폐쇄 루프 컨트롤러(60)는 내부(21)의 온도의 함수로서 밸브(50)를 제어할 수 있다.

압력-기밀 용기(20)의 내부(21)는 본원에서는 팬으로서 설계된 난류 장치(VE)에 배치될 수 있다. 난류 장치(VE)의 도움으로, 액적 형성 없이 은폐 영역 또는 내부 표면 영역을 포함하여 성형 부품의 전체 표면에 걸쳐 용매 증기가 균일하게 응축되도록 할 수 있다. 일 실시형태에서, 복수의 난류 장치(VE)가 또한 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 특정 실시형태에서, 장치는 공급 라인(25')을 통해 압력-기밀 용기(20)에 각각 연결되고 또한 압력-기밀성이 되도록 설계될 수 있는 하나 이상의 추가의 용매 용기(40')를 가질 수 있다. 공급 라인(25')은 개개의 용매 용기(40')로부터 용기(20)의 내부(21)로 용매의 공급을 제어할 수 있는 밸브(50')를 각각 가질 수 있다.

또한, 용매 용기(40, 40')는 각각의 내부(70, 70')의 압력 조건을 모니터링할 수 있는 압력 센서(DS)(도 8에 도시되지 않음)를 각각 가질 수 있다. 이러한 압력 센서(DS)는 또한 개방 루프 또는 폐쇄 루프 컨트롤러(60)에 결합된다.

상이한 용매가 각각의 용매 용기(40, 40')에 저장될 수 있으며, 이는 상이한 용매가 다른 사이클보다는 하나의 사이클에 사용되는 경우에 특히 유리하다.

그러나, 동일한 용매가 용매 용기(40, 40')에 저장될 수도 있다. 이는, 예를 들어, 이러한 용매가 2개의 상이한 사이클에서 상이한 온도에서 내부(21)에 공급되어야 할 경우에 유리하다. 따라서, 용매 용기(40) 내의 용매는 용매 용기(40')에 저장된 용매와 상이한 온도로 가열될 수 있다.

압력-기밀 용기(21)는 흡인 장치(90)에 결합되는 것이 특히 유리하며, 흡인 장치는 실제로 리턴 라인(27)을 통해 용매 용기(40)에 결합된다. 흡인 장치(90)는 내부(21)에 존재하는 용매 증기 및/또는 내부의 내벽에 존재하는 용매 응축물을 흡인하고 이를 리턴 라인(27)을 통해 용매 용기(40)로 다시 공급하도록 구성된다. 따라서, 용매가 최적으로 사용될 수 있으며, 이는 한편으로는 본 발명에 따른 평활화에 대한 비용을 낮추고 다른 한편으로는 환경을 보호한다.

흡인된 용매 증기 또는 흡인된 용매 응축물은 용매 용기(40)에 공급되기 전에 처리될 수 있고, 특히 세정 및/또는 증류될 수 있다. 이를 위해, 세정 및/또는 증류 장치(80)가 리턴 라인(27)에 제공될 수 있다. 흡인된 용매 증기 또는 흡인된 용매 응축물의 증류가 특히 유리한 것으로 입증되었으며, 따라서 본 발명에 따라 증류 가능한 용매를 사용하는 것이 특히 유리하다.

도 8에 도시되지 않은 상응하는 세정 및/또는 증류 장치를 갖는 상응하는 리턴 라인이 추가의 용매 용기(40')를 위해 마찬가지로 제공될 수 있다.

도 9는 3D 프린팅 방법으로 제조된 적어도 하나의 성형 부품의 표면을 처리하기 위한 본 발명에 따른 장치의 추가의 실시형태를 개략적으로 도시한다.

장치는 실질적으로 압력-기밀 용기(20)를 포함하며, 그의 내부(21)로 처리될 성형 부품이 도입된다. 압력-기밀 용기(20)는 부압, 특히 광범위한 진공이 내부(21)에서 발생될 수 있도록 설계된다.

장치는 내부(21)로 도입될 바이오-기반 용매(70)를 저장하기 위한 용매 용기(40)를 추가로 포함한다. 용매 용기(40)는 또한 압력-기밀성이 되도록, 특히 부압이 내부(70)에서 발생될 수 있는 방식으로 설계될 수 있다.

용매 용기(40) 및 압력-기밀 용기(20)는 공급 라인(25)을 통해 서로 연결되며, 밸브(50)는 용매 용기(40)로부터 용기(20)의 내부(21)로 용매의 공급을 제어할 수 있는 공급 라인에 배열될 수 있다.

압력-기밀 용기(20) 및 용매 용기(40)는, 한편으로는, 압력-기밀 용기(20)의 내부(21) 및, 다른 한편으로는, 용매 용기(40) 내의 용매(70)가 각각 지정된 온도로 가열될 수 있도록 각각 설계된다. 이를 위해, 예를 들어, 가열 재킷 또는 재킷 히터(도 9에 도시되지 않음)가 상응하는 용기(20, 40) 상에 배열될 수 있다. 다른 가열 장치가 가능하다.

개방 루프 또는 폐쇄 루프 컨트롤러(60)에 결합된 상응하는 온도 센서(TS)는 내부(21) 및 용매(70)의 온도를 제어하기 위해 제공될 수 있다. 개방 루프 또는 폐쇄 루프 컨트롤러(60)는 측정된 온도 값의 함수로서 내부(21)를 가열하거나 용매(70)를 가열하기 위한 열 에너지의 공급을 제어할 수 있다.

또한, 압력-기밀 용기(20)는 내부(21)의 압력 조건을 모니터링할 수 있는 압력 센서(DS)를 가질 수 있다. 이러한 압력 센서(DS)도 또한 개방 루프 또는 폐쇄 루프 컨트롤러(60)에 결합된다.

개방 루프 또는 폐쇄 루프 컨트롤러(60)는 또한 압력-기밀 용기(20)의 내부(21)에서 부압 또는 진공을 발생할 수 있는 진공 펌프(30)를 제어할 수 있다. 진공 펌프(30)는 또한 용매 용기(40)의 내부(70)에서 부압 또는 광범위한 진공을 발생시키는 데 사용될 수도 있다.

또한, 개방 루프 또는 폐쇄 루프 컨트롤러(60)는 밸브(50)에 결합되어, 개방 루프 또는 폐쇄 루프 컨트롤러(60)는 내부(21)의 온도 및/또는 압력의 함수로서 밸브(50)를 제어할 수 있다.

압력-기밀 용기(20)의 내부(21)는 본원에서는 팬으로서 설계된 난류 장치(VE)에 배치될 수 있다. 난류 장치(VE)의 도움으로, 액적 형성 없이 은폐 영역 또는 내부 표면 영역을 포함하여 성형 부품의 전체 표면에 걸쳐 용매 증기가 균일하게 응축되도록 할 수 있다. 일 실시형태에서, 복수의 난류 장치(VE)가 또한 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 특정 실시형태에서, 장치는 공급 라인(25')을 통해 압력-기밀 용기(20)에 각각 연결되고 또한 압력-기밀성이 되도록 설계될 수 있는 하나 이상의 추가의 용매 용기(40')를 가질 수 있다. 공급 라인(25')은 개개의 용매 용기(40')로부터 용기(20)의 내부(21)로 용매의 공급을 바람직하게는 개방 루프 또는 폐쇄 루프 컨트롤러(60)를 사용하여 제어할 수 있는 밸브(50')를 각각 가질 수 있다. 추가의 용매 용기(40')는 또한 개개의 추가의 용매 용기(40')의 내부(70')에서 부압 또는 광범위한 진공을 발생시키기 위해 진공 펌프(30)에 결합될 수도 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 용매 용기(40, 40')는 추가의 제2 용매 용기(40")에 결합될 수 있다. 바이오-기반 용매 및 첨가제의 혼합물 또는 단지 첨가제만이 제2 용매 용기(40")에 저장될 수 있다. 용매 용기(40, 40')에 이러한 혼합물 또는 첨가제를 첨가하는 것은 밸브(50")를 통해 제어될 수 있다. 이는 시간이 지남에 따라 소진된 용매 용기(40, 40')의 첨가제를 보충할 수 있고 따라서 용매 용기(40, 40') 내의 바이오-기반 용매의 안정성을 더욱 장기간 동안 보장할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 용매 용기(40, 40', 40")는 각각의 내부(70, 70', 70")의 압력 조건을 모니터링할 수 있는 압력 센서(DS)(도 9에 도시되지 않음)를 각각 가질 수 있다. 이러한 압력 센서(DS)는 또한 개방 루프 또는 폐쇄 루프 컨트롤러(60)에 결합된다.

상이한 용매가 각각의 용매 용기(40, 40')에 저장될 수 있으며, 이는 상이한 용매가 다른 사이클보다는 하나의 사이클에 사용되는 경우에 특히 유리하다.

그러나, 동일한 용매가 용매 용기(40, 40')에 저장될 수도 있다. 이는, 예를 들어, 이러한 용매가 2개의 상이한 사이클에서 상이한 온도에서 내부(21)에 공급되어야 할 경우에 유리하다. 따라서, 용매 용기(40) 내의 용매는 용매 용기(40')에 저장된 용매와 상이한 온도로 가열될 수 있다.

압력-기밀 용기(21)는 흡인 장치(90)에 결합되는 것이 특히 유리하며, 흡인 장치는 실제로 리턴 라인(27)을 통해 용매 용기(40) 또는 용매 용기(40')에 결합된다. 흡인 장치(90)는 내부(21)에 존재하는 용매 증기 및/또는 내부의 내벽에 존재하는 용매 응축물을 흡인하고 이를 리턴 라인(27)을 통해 용매 용기(40)로 다시 공급하도록 구성된다. 따라서, 용매가 최적으로 사용될 수 있으며, 이는 한편으로는 본 발명에 따른 평활화에 대한 비용을 낮추고 다른 한편으로는 환경을 보호한다.

흡인된 용매 증기 또는 흡인된 용매 응축물은 용매 용기(40, 40')에 공급되기 전에 처리될 수 있고, 특히 세정 및/또는 증류될 수 있다. 이를 위해, 세정 및/또는 증류 장치(80)가 리턴 라인(27)에 제공될 수 있다. 흡인된 용매 증기 또는 흡인된 용매 응축물의 증류가 특히 유리한 것으로 입증되었으며, 따라서 본 발명에 따라 증류 가능한 용매를 사용하는 것이 특히 유리하다.

도 9에 도시되지 않은 상응하는 세정 및/또는 증류 장치를 갖는 상응하는 리턴 라인이 추가의 용매 용기(40')를 위해 마찬가지로 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 방법 및 방법을 수행하기 위한 본 발명에 따른 장치는 성형 부품의 표면을 특히 시간 효율적인 방식으로 평활화할 수 있다는 이점이 있으므로, 상기 방법은 또한 산업적인 규모로 표면을 평활화하는 데에도 적합하다. 개개 사이클에서의 스티밍은 단지 몇 초 밖에 걸리지 않는데, 그 이유는 이러한 기간이 충분한 용매 증기가 하나의 사이클에서 원하는 평활화 효과를 얻을 수 있는 압력-기밀 용기의 내부로 흐르도록 하기에 충분하기 때문이다. 진공 건조도 또한 특히 내부에 여전히 존재하는 용매 증기 및 내벽 및 내부 바닥에 형성된 용매 응축물을 흡인하는 경우 단지 몇 초 밖에 걸리지 않는다. 따라서, 사이클은 수초 내지 수분 이내에 수행될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 방법은 또한 표면을 기계적으로 평활화할 수 없거나 단지 상당한 노력만으로는 평활화할 수 없는 가요성 성형 부품에 특히 적합하다. 본 발명의 방법은 올레핀(TPO)을 기본으로 하는 열가소성 중합체(TPE), 예를 들어 PP/EPDM 공중합체 블렌드에 대해 특히 유리하다.

실험은 본 발명에 따른 방법을 사용하여 사출 성형에 의해 제조된 성형 부품의 표면과 실질적으로 다르지 않은 평활한 표면을 제조할 수 있다는 것을 보여주었다.

그러나, 본 발명의 실질적인 이점은 본 발명에 따른 평활화가 성형 부품을 착색할 경우에 특히 유리한 매우 균일한 표면을 갖는 성형 부품을 생성한다는 사실이다. 본 발명에 따른 방법에 의해 달성되는 성형 부품의 균일한 표면은 색상이 전체 표면에 걸쳐 균일하게 잘 흡수되어 균일한 색상을 갖는 이미지가 생성된다는 것을 의미한다. 특히, 얼룩이 효과적으로 예방된다.

10 성형 부품
11 성형 부품(10)의 표면
20 압력-기밀 용기
21 압력-기밀 용기(20)의 내부
25, 25', 25" 공급 라인
27 리턴 라인
30 진공펌프
40, 40' 용매 용기, 바람직하게는 압력-기밀성
50, 50', 50" 밸브
60 개방 또는 폐쇄 루프 컨트롤러
70, 70', 70" 용매 또는 용매 용기(40, 40', 40")의 내부
80 세정/증류 장치
90 흡인 장치
DS 압력 센서
H 유지 시간
S1 - S6 방법의 단계
T 건조
TS 온도 센서
VE 난류 장치

Claims (46)

1. 플라스틱 재료를 사용하여 3D 프린팅 방법에 따라 제조된 성형 부품(10)의 표면(11)을 처리하는 방법으로서, 무할로겐(halogen-free) 및 비극성 탄화수소 및 이의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매 및/또는 바이오-기반 용매(bio-based solvent)로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매를 성형 부품(10)의 표면(11)에 적용하는, 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 용매는 성형 부품(10)의 표면(11)에 증기 형태로 적용되는, 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 무할로겐 및 비극성 탄화수소 및 이의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 용매는 하기를 포함하는 군으로부터 선택되는, 방법:
   - 비치환, 일치환 및 다치환된 벤젠,
   - 비치환, 일치환 및 다치환된 개방 사슬 알칸,
   - 비치환, 일치환 및 다치환된 개방 사슬 알켄,
   - 비치환, 일치환 및 다치환된 사이클릭, 지방족 탄화수소,
   - 카복실산 에스테르,
   - 비치환, 일치환 및 다치환된 개방 사슬 에테르,
   - 비치환, 일치환 및 다치환된 사이클릭 에테르,
   - 비치환, 일치환 및 다치환된 케톤, 및
   - 이들의 조합 또는 혼합물.
4. 제1항에 있어서, 상기 바이오-기반 용매는 하기를 포함하는 군으로부터 선택되는, 방법:
   - 테르펜 및 테르페노이드,
   - 알킬페놀 및 이의 유도체,
   - 사이클릭 및 아사이클릭 카보네이트 에스테르,
   - 푸란계 에테르,
   - 케토카복실산,
   - 카복실산 에스테르,
   - 락톤 및
   - 이들의 조합 또는 혼합물.
5. 제1항에 있어서, 상기 바이오-기반 용매는 30℃ 초과의 인화점, 바람직하게는 42℃ 초과의 인화점을 갖는, 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 바이오-기반 용매는 저산소 분위기에서 성형 부품(10)의 표면(11)에 적용되는, 방법.
7. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 첨가제가 성형 부품(10)의 표면(11)에 적용되기 전에 바이오-기반 용매에 첨가되는, 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 첨가제는 하기를 포함하는 군으로부터 선택되는, 방법:
   - 산화방지제,
   - 열 안정화제,
   - 중합 억제제 및
   - 이들의 조합 또는 혼합물.
9. 제7항에 있어서, 상기 첨가제는 하기를 포함하는 군으로부터 선택되는, 방법:
   - 입체 장애 페놀성 화합물,
   - 입체 장애 아민(HALS),
   - 포스파이트,
   - 포스포나이트 및
   - 이들의 조합 또는 혼합물.
10. 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 첨가제는 바이오-기반 용매를 기준으로 5 ppm 내지 4000 ppm의 농도로 바이오-기반 용매에 첨가되는, 방법.
11. 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 첨가제는 상기 바이오-기반 용매의 비점 초과, 바람직하게는 상기 바이오-기반 용매의 비점의 30℃ 초과, 보다 바람직하게는 50℃ 초과의 비점 및 분해 온도를 갖는, 방법.
12. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱 재료는
    - 열가소성 수지 및 광 경화성 플라스틱 재료를 포함하는 군으로부터 선택되거나, 또는
    - 바람직하게는 순수한 중합체, 공중합체 및 이들의 혼합물, 바람직하게는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리케톤, 폴리이미드, 폴리이민, 폴리설파이드, 폴리설폰, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리프탈레이트, 폴리티오에테르, 고무, 라텍스, 폴리아크릴레이트, 시아네이트 에스테르, 폴리스티렌 및 이들의 조합 또는 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되고,
    - 특히 바람직하게는 폴리올레핀, 폴리케톤, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리설폰 및 이들의 조합 또는 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되는, 방법.
13. 제1항에 있어서,
    - 상기 플라스틱 재료는 비극성 플라스틱 재료를 포함하는 군으로부터 선택되고, 특히 폴리올레핀 및 폴리스티렌을 포함하는 군으로부터 선택되고,
    - 상기 바이오-기반 용매는
    - 비극성 바이오-기반 용매로 이루어진 군 또는
    - 비극성 용매와 혼화가능한 바이오-기반 용매로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
14. 제1항에 있어서,
    (a) 상기 성형 부품(10)을 바람직하게는 압력-기밀 용기(20)의 내부(21)에 도입하고,
    (b) 성형 부품(10)을 용기(20)에 도입한 후 용기의 내부(21)에서 부압, 바람직하게는 광범위한 진공이 발생하고,
    (c) 상기 용매를 지정된 용매 온도까지 가열하고,
    (d) 성형 부품(10)을 용기(20)의 내부(21)에 도입한 후 가열된 용매를 부압 하에 용매 용기(40)로부터 내부(21)로 도입하고,
    여기서,
    - 상기 성형 부품(10)의 온도는 용매 온도보다 낮고,
    - 상기 용매는 도입될 때 내부(21)로 증발되거나 또는 증기로서 내부(21)로 도입되며, 상기 용매 증기는 성형 부품(10)의 표면 상에서 응축되는, 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 압력-기밀 용기(20)의 내부(21)는 상기 단계 (a) 이전 또는 상기 단계 (a) 이후에 지정된 제1 내부 온도가 되는, 방법.
16. 제1항에 있어서, 상기 바이오-기반 용매는 증류 가능한 바이오-기반 용매이고/이거나 상기 바이오-기반 용매는 50℃ 내지 250℃의 비점을 갖는, 방법.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용매를 내부(21)로 도입함으로써(단계 (d)), 내부의 온도는 지정된 제2 내부 온도가 되고, 상기 용매는 특히 바람직하게는
    - 용매가 내부로 도입되는 한 지정된 제2 내부 온도에 도달할 때까지 또는
    - 지정된 기간에 걸쳐, 바람직하게는 1초 내지 600초의 기간에 걸쳐, 특히 바람직하게는 5초 내지 300초의 기간에 걸쳐 내부로 도입되며, 상기 지정된 제2 내부 온도는 지정된 기간 이후에 도달하는, 방법.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형 부품(10)을 내부(21)에 도입한 후(단계 (a)) 및 상기 용매를 내부(21)에 도입하기 전에(단계 (d)) 내부의 온도는 제3 내부 온도가 되고, 상기 제3 내부 온도는 지정된 제2 내부 온도보다 낮고, 이에 의해 성형 부품은 지정된 제2 내부 온도보다 낮은 부품 온도가 되는, 방법.
19. 제14항에 있어서, 상기 용매 용기(40)로부터 상기 압력-기밀 용기(20)의 내부(21)로 용매를 도입하기 전에 부압, 바람직하게는 광범위한 진공이 용매 용기(40)의 내부에서 발생되고, 상기 압력-기밀 용기(20)의 내부(21)의 압력은 바람직하게는 상기 용매 용기(40) 내부의 압력보다 낮은, 방법.
20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    (e) 내부에 용매를 도입한 후, 상기 성형 부품을 건조하고, 바람직하게는 부압을 갖는 내부(21)에서 건조하고, 특히 진공 건조하는, 방법.
21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 (d) 및 (e)가 여러 번 반복되는, 방법.
22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 부압, 바람직하게는 광범위한 진공이 내부(21)에서 성형 부품을 건조시키기 위해 발생되고, 수송가스가 내부(21)로 공급된다는 점에서 부압의 발생은 적어도 1회 이상 차단되고, 수송 가스는 바람직하게는 내부(21)의 압력이 50 mbar 미만일 때 내부(21)로 공급되고, 수송 가스를 공급함으로써 내부(21)의 압력은 50 mbar 내지 100 mbar의 값으로 증가되는, 방법.
23. 제20항에 있어서, 단계 (d) 및 (e)가 여러 번 반복되고, 한 번의 반복 동안
    - 단계 (d)에서, 내부의 온도는 단계 (d)의 이전 실행에서의 제2 내부 온도보다 높은 제2 내부 온도가 되거나, 또는
    - 단계 (d)에서, 내부의 온도는 단계 (d)의 이전 실행에서의 제2 내부 온도보다 낮은 제2 내부 온도가 되거나, 또는
    - 단계 (d)에서, 내부의 온도는 단계 (d)의 이전 실행에서의 제2 내부 온도와 대체로 동일한 제2 내부 온도가 되는, 방법.
24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 반복되는 경우, 단계 (d)를 실행하기 전, 내부의 온도는 단계 (d)의 이전 실행에서의 제2 내부 온도보다 낮거나 높은 온도가 되는, 방법.
25. 제23항 또는 제24항에 있어서, 용매의 온도는 각각의 반복 후에 감소되는, 방법.
26. 제14항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (d) 이후, 내부 공간(21)에서 증발된 용매 및/또는 내부 공간(21)의 내벽 상에 응축된 용매는 흡인 제거되고, 상기 흡인 제거된 용매는 바람직하게는 처리되고, 특히 세정 및 증류되고, 상기 처리된 용매는 용매 용기(40)로 되돌아가는, 방법.
27. 제14항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 내부의 부압, 용매 온도, 및 내부 온도는 용매가 내부로 도입될 때 내부에서 증발하거나 용매 증기로서 내부로 유입되도록 조정되는, 방법.
28. 제14항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 내부(21)로 도입되는 용매 증기의 난류는 바람직하게는 난류 장치의 도움으로 내부에서 발생되는, 방법.
29. 제14항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형 부품은 단계 (a) 이전에 가열되는, 방법.
30. 제1항에 있어서, 상기 용매는 증류 가능한 용매인, 방법.
31. 제14항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 복수 리터의 용매, 바람직하게는 적어도 20 리터의 용매를 지정된 용매 온도로 가열하는, 방법.
32. 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용매를 50℃ 초과의 지정된 용매 온도로 가열하는, 방법.
33. 제19항에 있어서, 상기 압력-기밀 용기(20)의 내부(21)와 상기 용매 용기(40)의 내부 사이의 압력 차이는 상기 압력-기밀 용기(20)의 내부(21)로 도입되는 용매의 난류가 압력 차이로 인해 야기되도록 선택하는, 방법.
34. 제14항 또는 제20항에 있어서,
    - 단계 (d) 이후, 유지 시간(H)은 용매 또는 용매 증기를 상기 압력-기밀 용기의 내부에 도입한 직후에 발생하는 환경에서 상기 성형 부품이 상기 압력-기밀 용기(20)의 내부(21)에 위치하는 동안 제공되고/되거나,
    - 단계 (e) 이후, 유지 시간(H)은 용매 또는 용매 증기를 상기 압력-기밀 용기의 내부로부터 건조시킨 직후 또는 흡인하여 제거한 직후에 발생하는 환경에서 상기 성형 부품이 압력-기밀 용기(20)의 내부(21)에 위치하는 동안 제공되고,
    상기 유지 시간은 바람직하게는 0.5초 내지 600초, 특히 바람직하게는 1초 내지 60초인, 방법.
35. 제1항에 있어서, 상기 바이오-기반 용매는 미르센(7-메틸-3-메틸렌-1,6-옥타디엔 ), 오시멘(3,7-디메틸-1,3,6-옥타트리엔), 코스메네, 리날로올, 네롤, 라반둘롤, β-펠란드렌, α-펠란드렌, D-리모넨, L-리모넨, 디펜텐(라세미 혼합물), α-테르피넨, γ-테르피넨, 테르피넨(물질의 혼합물), 피넨(α-피넨, β-피넨 및 δ-피넨), 이소보르닐란, 이소캄판, 보르난, δ-테르피넨(테르피놀렌), 사비넨, α-투젠, β- 투젠, 카란, 카렌(3-카렌, 2-카렌), 펜찬, α-펜첸, β-펜첸, 시스-(+)-리모넨-1,2-옥사이드, 트랜스-(+)-리모넨-1,2-옥사이드, 리모넨-1,2:8,9-디옥사이드(혼합물), 티몰, α-피넨 옥사이드, β-피넨 옥사이드, D-캄포르, L-캄포르, 카르본, 노피오논, 노르캄포르, 1,8-시네올, 시트로넬랄, 멘톨, 이소풀레골, 카르바크롤, 보르네올, 게라니올, 라반둘롤, p-멘트-1-엔-8-티올 및 이들의 조합을 포함하는 군으로부터 선택되는, 방법.
36. 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 3D 프린팅 방법에 따라 제조된 적어도 하나의 성형 부품(10)의 표면을 처리하기 위한 장치로서, 상기 장치는
    - 처리될 성형 부품을 수용하는 내부(21)를 갖는 압력-기밀 용기(20),
    - 용매(70)를 보유하기 위한 용매 용기(40) 및
    - 진공 펌프(30)를 가지며,
    여기서,
    - 상기 용매 용기(40)는 상기 용매 용기로부터 상기 압력-기밀 용기로 용매(70)를 공급하기 위해 공급 라인(25)을 통해 상기 압력-기밀 용기에 결합되고,
    - 상기 진공 펌프는 상기 압력-기밀 용기 내에서 부압, 바람직하게는 광범위한 진공을 발생시키기 위해 상기 압력-기밀 용기에 결합되는, 장치.
37. 제36항에 있어서, 제어 가능한 밸브가 상기 용매 용기(40)와 상기 압력-기밀 용기(20) 사이, 바람직하게는 상기 공급 라인(25)에 제공되고, 상기 밸브는 용매의 양 및 공급 속도를 제어할 수 있는, 장치.
38. 제36항에 있어서, 상기 압력-기밀 용기(20)의 내부에 내부로 도입되는 용매 증기의 난류를 유발할 수 있는 난류 장치가 배치되어 있는, 장치.
39. 제36항에 있어서,
    - 상기 용매 용기는 상기 용매 용기에 수용된 용매를 가열하기 위한 가열 장치를 갖고/갖거나
    - 상기 압력-기밀 용기는 내부 및/또는 내부에 수용된 성형 부품을 가열하기 위한 가열 장치를 갖는, 장치.
40. 제36항에 있어서, 상기 용매 용기(40)는 압력-기밀성이 되도록 설계되고, 상기 진공 펌프는 바람직하게는 상기 용매 용기(40) 내에서 부압, 바람직하게는 광범위한 진공을 발생시키기 위해 상기 용매 용기(40)에 결합되는, 장치.
41. 제36항에 있어서, 상기 용매 용기(40) 및/또는 상기 압력-기밀 용기(20)에 온도 센서(TS) 및/또는 압력 센서(DS)가 배치되어 있는, 장치.
42. 제36항에 있어서, 상기 압력-기밀 용기(20)는 상기 압력-기밀 용기 중에 존재하는 용매 증기 및/또는 용매 응축물을 흡인하기 위해 흡인 장치(90)에 결합되고, 상기 흡인 장치(90)는 바람직하게는 흡인된 용매 증기 및/또는 흡인된 용매 응축물을 상기 용매 용기(40)로 복귀시키기 위해 리턴 라인(27)을 통해 상기 용매 용기(40)에 결합되고/되거나, 상기 흡인된 용매 증기 및/또는 흡인된 용매 응축물을 세정 및/또는 증류하도록 구성된 세정 및/또는 증류 장치(80)가 제공되어 있는, 장치.
43. 제36항에 있어서, 적어도 하나의 추가의 용매 용기(40')로부터 상기 압력-기밀 용기로 적어도 하나의 추가의 용매(70')를 공급하기 위해 적어도 하나의 추가의 공급 라인(25')을 통해 상기 압력-기밀 용기(20)에 결합된 적어도 하나의 추가의 용매 용기, 바람직하게는 압력-기밀성 용매 용기(40')를 갖는, 장치.
44. 제36항에 있어서, 제2 용매 용기(40")를 갖고, 상기 용매 용기(40)는 바람직하게는 제어 가능한 밸브(50")를 통해 상기 제2 용매 용기(40")에 결합되고, 상기 제2 용매 용기(40")는 용매 또는 용매 및 첨가제의 혼합물을 수용하기 위해 제공되는, 장치.
45. 3D 프린팅 방법에 따라 제조되고, 제1항에 따른 방법에 따라 표면이 처리된, 플라스틱 재료로 제조된 성형 부품.
46. 플라스틱 재료를 사용하는 3D 프린팅 방법에 따라 제조되는 성형 부품(10)의 표면(11)을 처리하기 위한, 바이오-기반 용매로 이루어진 군으로부터 선택되고/되거나 무할로겐 및 비극성 탄화수소 및 그의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 성형 부품(10)의 표면(11)에 증기 형태로 적용되는 용매의 용도.

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